John Yan, Kina, sawt.com

de fleste vindmøller falder i en af to generelle kategorier: vandret akse og lodret akse. Hver kan yderligere opdeles i små og store vindmøller.

vindmøller kan klassificeres som utility skala og lille skala og derefter i en vandret akse (høge) og lodret akse versioner (Vave).

teknologien til traditionelle horisontale vindmøller har været under udvikling i mere end hundrede år. Denne teknologi omfatter knive og deres fremstilling, gearkasser og deres produktionsteknologi, pitch vinkel enheder og deres teknologi, og så videre. Teknologierne er meget modne. Betts lov, der definerer den maksimale mængde energi, som en høge kan udtrække fra vinden, er baseret på en enkelt disk (rotoren), der bevæger sig i et todimensionelt rum.

et par komponenter i en konventionel vindmølle.

1. små lodrette akse vindmøller

små lodrette akse vindmøller adskiller sig meget fra Mellem til stor lodret akse ?? vindmøller, fordi et blads drivkraft og retning er forskellige, når et blad roterer. I en eller anden position er bladkraften stor, og retningen er positiv. På nogle positioner vil drivkraften være mindre og også positiv. Men på andre positioner er drivkraften og retningen negativ, og stor og lille. Når rotordiameteren bliver større, bliver de negative kræfter også større. Så hvis Rotorens diameter gøres større, skal bladets vinkel (tonehøjde) justeres i realtid. Dette kaldes “Real time attack angle control regulation” teknologi.

1.1 de fleste nuværende vindmøller med lodret akse har tre store problemer:

1. laveffektproduktionsydelse
2. de arbejder i et snævert interval af vindhastigheder og bremser ofte, hvilket reducerer deres effekt

dårlig stabilitet, når rotationen forkorter turbinens levetid.

galleriet viser den brede vifte af lodrette akse design.

1.2 løsning af de tre problemer

savværket, et design med lodret akse, løser de tre tekniske problemer i vindmølleindustrien med lodret akse. En designer har produceret en lille lodret vindmølle, der solgte over 4.000 enheder i omkring 60 lande siden 2007 og brugte patenter til at oprette tekniske barrierer.

1.3 Sådan designes en god lille lodret akse vindmølle

1.3.1 selvom den er forskellig fra en høg, forbliver kerneteknologien i en VAVT en vindmøllestruktur med knive. Når du har valgt en bæreflade, er det nødvendigt at beregne en konkav orientering, vinkel, bredde og mængde, fordi hver af disse faktorer bestemmer VOGTENS ydeevne.
så et første skridt er at vælge en lav hastighed airfoil. Et andet trin sætter den konkave orientering til ydersiden, et tredje trin vælger en lille bladvinkel (8 liter fungerer godt) og en passende bladbredde. Den bedste bladmængde er fem. Og så er klingetilslutningsmetoden vigtig. Det er bedst at bruge socket struktur for nem installation og reduceret træk kræfter. Disse faktorer bestemmer KRAFTPRODUKTIONENS ydeevne.
1.3.2 en HØGETURBINE skal Gabe-omdirigere sig selv i vinden − men VAVEN behøver ikke. Så Vavts muse bruger “positiv tonehøjde angreb vinkel regulering”. Denne funktion bruger centrifugalkraft til at styre bladvinklen, når rotationshastigheden overstiger den nominelle hastighed.

1.3.3 en god vindmølle med lodret akse skal forblive stabil, når den drejer den. Hvis ikke, vil turbinen “ryste hovedet”, når rotoren drejer. Det vil reducere turbinens levetid og forårsage andre problemer som støj og mekanisk slid. Så den bedste løsning er at bruge en koaksial struktur til vindmøllen og generatoren. Det koaksiale arrangement af vindmølle Og generator sikrer en pålidelig tætning, sikkerhed og stabilitet, fri for mekanisk støj, et rimeligt leje for vindmølle og en lang levetid.
1.3.4 der kan opstå skader på vindmøller, når vindhastigheden overstiger 25 m/s. så vindmølle med lodret akse har brug for et automatisk bremsesystem. Når en vindmølle begynder at bremse, skal den overvinde rotationsinertien og drivkraften fra vinden. Så et godt design beregner drejningsmomentet i rotoren ved overlevelsesvindhastighed og vælger en passende skivebremse til den mængde energi.

2. Medium & store VAVT-teknologier

selvom mange andre turbineproducenter Udvikler mellemstore og store VAVT, har de vedtaget designmetoden fra små Vavt ved simpelthen proportionalt at udvide en lille turbine til at blive en”medium eller stor VAVT”. De forstår ikke rigtig egenskaberne ved en VAVT.

det er velkendt, at en VAV er stille, sikker og ikke har brug for et højt tårn. Imidlertid er næppe nogen kommercialiseret stor VAVT lanceret på trods af utallige ingeniørers indsats. Årsagerne er indlysende: problemerne med aerodynamisk effektivitet, selvstart, strukturel stabilitet og sikker bremsning forbliver uløste. Problemerne skal løses for enhver type vindmølle.

disse tre problemer løses med” active real-time pitch attack angle regulation “og” Truss Structure Shaft ” teknologier.

2.1 “Active real-time pitch attack angle regulation” teknologi

kernen i denne teknologi er at justere bladvinkler på en roterende turbine. Enheden blev testet på en 1 m høj 1,36 m bred VAVT i en vindtunnel med en vindhastighed på 2 m/s. det målte drejningsmoment var 0,9 til 1 Nm ved 44 omdr. / min. Omregningskursen for vindenergi til mekanisk energi når 68% og overstiger grænsen på 59,3% ved lov. Det betyder ikke, at Den Danske Lov er forkert. I denne teori bruger en høge en enkelt disk, der roterer i et todimensionelt rum, mens VAVEN er en multipel diskrotation i et tredimensionelt rum. Det svarer til to høge.

vindtunneltest viste nyttigt Drejningsmoment ved 2 m/s vind.

2.2 Truss struktur til hovedakslen af en stor VAVT

bøjningsmomentet på vindmøllen kan være ekstremt stort, når rotordiameteren er tilstrækkelig stor. Det betyder, at hovedakslen skal have en stor og stærk diameter, hvilket gør kommercialiseringen vanskeligere. Vores løsning bruger en hul truss som hovedaksel indeni, fordi truss-strukturen er stærk og relativt let, hvilket opfylder kravene til hovedakslen på mellemstore og store vægte samt efterspørgslen efter kommercialisering.

vindpotentialet: Bernoullis princip anvendt på sejlbåde

Vestas Sailrocket 2 satte verdensrekord for sejlbåde i Namibia i 2012. Fartøjet nåede 64,78 knob (119.95 km/t) i en vind på kun 25 knob (46,3 km / t). Dens gennemsnitlige sejlhastighed nåede 59,23 knob (109,65 km/t) i en 500 m lige kanal. Denne sejlbåd blev drevet af løftekraften som følge af Bernoullis princip.

3.1 problemer med traditionelle designs

nogle vil hævde, at smertepunkterne i traditionel vindmølleindustri inkluderer:

• ofte en høj produktionsomkostning end traditionel energi
• fremstilling er kompleks
• store dele er vanskelige at transportere
• et fundament, der kræver et stort volumen
  af beton og armeringsjern.
• Installation kræver komplekse og dyre kraner
• støjforurening
• skader på økosystemet
• kemisk forurening er mulig
• højspænding genererer elektromagnetisk stråling og interferens

en løsning: Superturbinen og hvordan den fungerer

over ti år med R&D i VAVTINDUSTRIEN har ført til Superturbinen, en type stor vindmølle. Superturbinen, der er udviklet i 2014, har lave produktionsomkostninger og nem installation og vedligeholdelse. Kernen er en udvidelse af” active real-time pitch attack angle regulation ” teknologi, som er blevet verificeret af eksperimenter. Vi tror, det kan føre til en revolution i den nuværende store vindmølleindustri.

det øverste billede viser et generelt layout for en Superturbine. De nederste billeder giver detaljer.

• for at producere strøm bevæges hundreder af knive langs et spor med løftekræfter og transmitteres gennem en kæde for at køre hundreder af generatorer fastgjort på det cirkulære spor.
• aktiv real-time pitch vinkel regulering teknologi overvåger vindretningen, hastighed og placeringen af hvert blad på sporet. Derefter justerer den bladernes vinkler for at opnå den maksimale løftekraft. På denne måde kan Superturbinen forbedre vindenergiens konverteringsfrekvens og muliggøre produktion af høj effekt.
• en enkelt Superturbine kan designes til at passe til en vindmølleparks forhold og kundekrav. En turbine kan dimensioneres fra 7 til 50 MVH.

3.3 teknologierne verificeret af vindtunneltest

designet er en udvidelse og yderligere anvendelse af “active Real-time attack angle regulation” teknologi. I en cirkulær bane, drevet af vinden, vil knivene på forskellige steder producere drivkraften med forskellig størrelse og retning.
et modificeret spor har yderligere fordele. For eksempel, hvor drivkraften er størst, skal du skære det cirkulære spor på dette sted og udvide det til en lige linje, som er en prototype af superturbine. Som en sejlbåd er den hurtigst i en lige linje.

en superturbine kunne designes rund, lang eller endda trekantet form, men drejningsradiusen er den samme alt efter land-og vindforhold.

et par yderligere detaljer til designet.

3.4 funktioner i Super Turbine

designet bruger nuværende modne teknologier til alle dele. Hovedkomponenter inkluderer:

3.6 lavere udstyrsomkostninger

• Super Turbine bruger nuværende og modne teknologier, såsom den til bevægelseskontrol, hydraulik, spor og bevægelseskraft. Så det vil være let at fremstille.
• en 40 mv Super Turbine bruger samlede omkostninger er $15 millioner eller $0.38 pr.

billedtekst