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達里厄型風力發電機

2014年09月17日 09:23   來源:深圳市新能源行業協會

達里厄型風力發電機

簡介


  達里厄(Darrieus)風力發電機是最早的升力型垂直軸風力發電機,簡稱D葉輪。它是由法國一位名叫G.J.M.Darrieus工程師發明的,在1931年獲得專利,但一直未得到重視,直到二十世紀六十年代末才開始引起注意。經加拿大國家空氣動力實驗室和美國sandia實驗室進行大量研究,達里厄風力發電機才具有了實用價值。與所有垂直軸風力發電機相比,它的風能利用系數最高。目前,所有的升力型垂直軸風力發電機都可以歸為達里厄型風力發電機中。

發展


  達里厄風力發電機,也就是升力型垂直軸風力發電機的發展充滿了曲折。在上世紀六十年代才開始進行系統的研發,并開發出φ形垂直軸風力發電機投入到實用中。但是由于該機型不能自啟動,隨著水平軸風力發電機的日臻完善,垂直軸風力發電機逐漸退出了市場。從本世紀初開始,水平軸風力發電機的缺點也逐漸被人詬病,比如說安全性差,噪音大,效率不高等等,這個時候垂直軸風力發電機在這方面的優勢又重新得到了人們的重視,開始興起了一股研究垂直軸風力發電機的熱潮。目前的垂直軸風力發電機的研究主要集中在H型垂直軸風力發電機,這主要是因為該布局的風力能有效的解決垂直軸風力發電機不能自啟動的缺點,同時也可以做到無噪音。

  上海麟風風能科技有限公司從空氣動力學,材料力學,電子,低速發電機等多方面對H型垂直軸風力發電機進行了系統研究,成功開發出了10w,300w,1kw,3kw,10kw等多種垂直軸風力發電機系列,同時利用獨有的氣動限速裝置使風力發電機在超風速的情況下保持額定輸出,使垂直軸風力發電機真正具有了實用價值,成為水平軸風力發電機有力的競爭者。

  目前,達里厄風力發電機又出現了一種新的布局方式,該布局可以看成是H型垂直軸風力發電機的變形,采用3葉片,將葉片在投影方向做成S形,這樣能改善一部分的起動性能,同時又能保證風輪的轉速不至于太低。相對于直葉片的H型垂直軸風力發電機來說,該彎葉片的制作難度大,并且會帶來安裝等方面的困難,其發展前景還有待進一步研究

分類


  根據達里厄風力發電機的形狀可分為彎葉片和直葉片兩種,比如φ形,H形和△形等。葉片都具有翼型剖面(多為對稱翼型),彎葉片(φ形)主要是使葉片只承受純張力,不受離心力載荷,但其幾何形狀固定不變,不便采用變槳距方法控制轉速,彎葉片制作成本比直葉片高。直葉片一般都采用橫擔式拉索支撐,以防止離心力引起大的彎曲應力。這些支撐將產生氣動阻力,降低效率。而達里厄葉輪風機裝置簡單,成本也比較便宜,但啟動性能差,因此,常常結合s風輪一起使用。

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