文档介绍：可再生能源
第 27 卷第 5 期
年月
2009 10 Renewable Energy Resources Oct. 2009
垂直轴风力机技术讲座( 五)
垂直轴风力机设计与实验
李岩
东北农业大学工程学院黑龙江哈尔滨
( , 150030)
中图分类号: TK83 文献标志码: B 文章编号: 1671-5292(2009)05-0120-03
1 垂直轴风力机设计由于达里厄风力机叶片为曲线型,且曲线形式多样,
风力发电机组的设计要综合考虑用户的要求、安装地所以叶片旋转所形成的精确风轮扫掠面积需用积分求得。
点的风况条件和现有技术水平等因素,力争达到最佳性价长期以来,对于不同容量级别的达里厄风力机最佳扫掠面
比。风力发电机组设计包括总体设计和分项设计。在总体积的研究从未停止过,但研究结果却不尽相同。世纪
设计阶段要进行全面地分析,确定风力发电机组的初步技年代,一些机构和公司对扫掠面积~ 的达里厄
术方案,主要包括:整机的气动布局设计、动力学设计、总风力机进行了研究,并以此为基础,在年代初推出了一
体布局设计、总体结构设计、可靠性与安全设计、各零部件些样机。年代中期,商用达里厄主流风力机的扫掠面积
与系统的方案选择等。垂直轴风力机与水平轴风力机的总在左右。年代末期, 推出了容量
体设计原则与方法是基本一致的,在此不做过多介绍。分、扫掠面积达的风轮; 推出了目前世界最
项设计主要是对风力发电机组的各组成部分和零、部件等大的达里厄风力机,风轮扫掠面积达。随着风轮
进行设计。阻力型垂直轴风力机的组成相对简单,因此本扫掠面积的增大,风轮质量增加,使整机成本提高。研究表
讲主要介绍以达里厄风力机和直线翼垂直轴风力机为代明,达里厄风力机风轮质量和成本与风轮直径的三次方成
表的升力型垂直轴风力机主要组成部分的设计。垂直轴风正比。但由于材料和加工技术的不同,该比例也有一定变
力机主要设计参数如下:风轮与叶片;中央支柱与水平支化。综合考虑土地、管理、基础设施建设等其他要素,大型
架;拉索;发电机与制动器;传动系统;控制与安全系统。机的性价比仍然较高。
风力机设计必须依据标准进行。水平轴风力机相关标表给出了一些现有达里厄风力机的风轮参数,以供
准比较完备,国际上主要有标准和德国认证标设计时参考。
准,要想使产品打入国际市场,必须要通过严格的认证检
表 1 一些达里厄风力机的风轮参数
验。我国也制定了一系列风力机的相关标准,包括等同采扫掠面积风轮质量单位面积质量
风力机用途
用标准和自行制定的各级标准。但目前专门针对垂直 m2 kg kg/m2
商用
轴风力机的标准较少。 FloWind 17 m 241 7 524
风轮设计 FloWind 19 m 315 10 962 商用
垂直轴风力机与水平轴风力机的最大区别是风轮形 Magdalen 24 m 478 14 961 研究
商用
式的不同风轮设计参数主要包括风轮扫掠面积实度和 Indal 6400 495 17 770
。、商用
高径比等 Sandia 34 m 955