1. Větrná turbína s vertikální osou s pevnou lopatkou
Větrná energie však nemůže být stabilizována a zatížení větrné turbíny se nezmění. Když se rychlost větru rychle zvětší, rychlost větrné turbíny nemůže být okamžitě synchronizována, poměr rychlosti špičky může klesnout pod 3,5 a větrná turbína může trpět zpětným kroutícím momentem. Nestabilní provoz; tato situace nastává také při zvýšení zatížení větrné turbíny a snížení rychlosti na poměr otáček špičky. Větrná turbína klesne rychleji díky rychlosti zatížení při poklesu rychlosti větru. Může k tomu dojít. Požadavek úzkého rozdílu větru nebo zatížení je hlavním problémem větrných turbín vertikální osy s pevnými lopatkami. Neschopnost samočinného startu je také důležitou nevýhodou větrných turbín s vertikální osou pevných lopatek, což způsobuje řadu omezení.
2. Režim úpravy profilu větráku větrné turbíny typu zvedání
V horizontální ose větrné turbíny je použita metoda proměnlivého úhlového rozteče, která se přizpůsobí změně rychlosti větru, upravuje vztah mezi rychlostí větru a zatížením a provozní výkon může být zlepšen změnou profilu ve vertikální ose větrné turbíny. Zde jsou některé způsoby, jak analyzovat profil a jeho výhody a nevýhody:
1) Změňte úhel kotouče podle úhlu daného programem
Nejlepší je použít mikroprocesor pro řízení úhlu čepele, ale tento článek nepopisuje použití mikroprocesorového řízení, aby diskutoval pouze o úhlu čepele nejjednodušší mechanickou metodou.
Uhol vačky nebo excentrické kolo se používá k nastavení úhlu náběhu čepele. Čepel má v ose otáčení lopatky v podélném směru lopatky. Nůž je namontován na držák kotouče větrného kola přes hřídel otáčení lopatek a spojovací tyč táhne kotouč k otáčení a spojovací tyč je ovládána vačkou nebo excentrickým kolem. Je také vybaven zařízením poháněným větrem, které ovládá vačku směrem větru. Vačka je navržena podle nastaveného řídícího zákona, aby se kotouče dostaly do různých poloh a otočily se předem stanoveným úhlem.
Tato větrná turbína je samočinná a může pracovat v širokém rozsahu rychlostí větru.
Nevýhoda spočívá v tom, že jelikož úhel natočení lopatky v každé poloze je fixován vzhledem ke směru větru, bez ohledu na rychlost větru má vysokou účinnost konverze pouze pro navrhovanou rychlost větru a při jiných rychlostech větru je úhel čepelí útoku nemusí být nutně optimální, při normálním provozu. Během provozu by lopatky neměly v podstatě oscilovat, takže tento pevný oscilující zákon je takový, že při širších rychlostech větru nelze dosáhnout velké účinnosti konverze.
Strukturální nevýhody: složitá struktura, velké mechanické opotřebení, nevhodné pro drsné prostředí a vysoký hluk.
2) Pomocí větru a bloku nastavte úhel čepele
Výhodou tohoto přístupu je, že větrná turbína může být samočinně spouštěná a může pracovat při nízkých rychlostech větru a vysokým rychlostem větru.
Nevýhoda spočívá v tom, že když se kotouč přemístí do oblasti blízké 90 stupňům nebo 270 stupňům, čepel se posouvá do polohy mezi dvěma stranami tyče ve směru větru a nedochází k výtahu a pouze k odporu. Navíc, jak se zvyšuje poměr otáček špičky, čepel se nachází v oblasti větru; pokud se čepel může pohybovat v rozmezí ± 15 stupňů, nejvyšší poměr otáček hrotu lopatky nepřekročí 4, protože poměr otáček špičky přesahuje 4, čepele jsou v poloze po větru pro celé otáčení rotoru. Neexistuje žádný odpor vůči zvedání a dokonce i když není zatížení, rychlost se nezvýší. Proto pokud rozsah otáčející se kotouče přesáhne ± 15 stupňů, účinnost využití větrné turbíny větrné turbíny bude výrazně snížena. Pokud je rozsah otáčení lopatek menší než ± 15 stupňů, samočinná schopnost větrné turbíny bude špatná.
Výhody ze strukturálního hlediska jsou: jednoduchá struktura, minimální pohybový pár, snadné zpracování, instalace a údržba. Nevýhodou je, že častý dopad na blok pravděpodobně způsobí poškození součásti a hluku.
3) Použití větru a odstředivých dorazů pro řízení úhlu čepele
4) Použití větru a odstředivých dorazů pro řízení úhlu čepele
3, pomocí větru a odstředivé síly k přímému ovládání úhlu čepele
Strukturálně řečeno, mechanismus je jednoduchý a pohybový pár má pouze čepel a konzolu pro větrná kola spojená ložisky, která je spolehlivá v provozu, snadno se zpracovává a instaluje, snadno se maže a utěsňuje, má nízkou cenu a v podstatě nevyžaduje žádnou údržbu. Po spuštění větrné turbíny řídí rovnováha větru a odstředivá síla úhel natočení lopatky a nedotýká se řadicí páky a není tam šum.
Toto řešení však vyžaduje, aby čepel měl malý moment setrvačnosti, který vyžaduje vysoký výběr materiálu a konstrukční provedení.
abych to shrnul
Výše uvedené několik jednoduchých způsobů regulace křídla zlepšilo výkonnost větrné turbíny s vertikální osou výtahu, lze spustit nižší rychlost větru a poměr otáček hrotu přesahuje 1, aby měl výstupní výkon. Dvě schémata řízení úhlu lopatky pomocí větru a odstředivého bloku a úhel přímého ovládání lopatky pomocí větru a odstředivé síly jsou vhodnější. Dřívějším problémem je, že výroba je komplikovaná a množství údržby je velké a druhý problém spočívá v tom, že náklady na lehký kotouč jsou vysoké.
Tyto metody však nemohou vyřešit problém omezení rychlosti větrné turbíny, když je rychlost větru vysoká. U velkých a středních větrných turbín je stále nutné změnit profil křídla pro řízení rychlosti větru, což je poslední způsob větrné turbíny s vertikální osou výtahu.
