垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机对比
垂直轴风力发电机
垂直轴风力发电机垂直轴风力发电机是一种利用风能产生电能的装置。
相比于传统的水平轴风力发电机，它在结构上有所不同，能够应对风速变化较大的情况。
本文将从垂直轴风力发电机的原理、特点及应用领域等方面进行探讨。
垂直轴风力发电机利用风能产生动力，并将其转化为电能。
它的主要组成部分包括风轮、轴承、发电机和塔架。
当风吹过风轮时，风轮受到风力的作用而旋转，通过传动装置将其转动的动力传递给发电机。
发电机将机械能转化为电能，并通过输电线路将其传输出去。
垂直轴风力发电机具有一些独特的特点。
首先，它的风轮安装在垂直的轴线上，可以接收来自任何方向的风。
这使得垂直轴风力发电机在面对风向变化较大的地区时具有一定的优势。
其次，垂直轴风力发电机的结构相对简单，不需要跟踪风向，维护成本较低。
此外，垂直轴风力发电机的噪音和振动较低，对环境的影响较小。
垂直轴风力发电机的应用领域非常广泛。
首先，它可以被用于城市居民区、工业区和农村地区等各种地方。
由于垂直轴风力发电机的噪音和振动较低，可以减少对居民生活的干扰。
其次，垂直轴风力发电机可以用于海上风电场的建设。
相比于水平轴风力发电机，垂直轴风力发电机在海上的稳定性更强，能够应对较大的海浪和风力。
此外，垂直轴风力发电机还可以用于偏远地区的电力供应，解决电力短缺问题。
尽管垂直轴风力发电机在特定的应用场景中表现出色，但它也存在一些挑战需要克服。
首先，相比于水平轴风力发电机，垂直轴风力发电机的效率较低。
由于受到来自各个方向的风力，风能的利用效率相对较低。
其次，垂直轴风力发电机的装置相对较大，需要占用较大的空间。
这限制了它在城市区域的应用，需要更多的土地资源。
为了克服这些挑战，研究者们正在不断改进垂直轴风力发电机的技术。
他们致力于提高垂直轴风力发电机的风能利用效率，减小其装置的体积。
一些创新的设计和材料正在被应用于垂直轴风力发电机中，以提高其性能和可靠性。
总结起来，垂直轴风力发电机作为一种利用风能产生电能的装置，在特定的应用场景中具有一定的优势。
垂直轴风力发电机
垂直轴风力发电机1. 简介垂直轴风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置。
相比于传统的水平轴风力发电机，垂直轴风力发电机具有更高的稳定性和适应性，因此在一些特定的环境中更为适用。
本文将介绍垂直轴风力发电机的工作原理、结构特点以及其在可再生能源领域的应用。
2. 工作原理垂直轴风力发电机的工作原理基于风能与叶片之间的相互作用。
当风经过发电机的叶片时，叶片会受到风力的作用而转动。
叶片的转动通过轴传递给发电机，发电机则将机械能转化为电能。
垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机不同的是，其叶片布置在一个垂直的轴上。
相比于水平轴风力发电机，垂直轴风力发电机具有以下几个优势： - 不受风向限制：垂直轴风力发电机可以利用从任意方向吹来的风，而不需要朝向风向。
- 高稳定性：由于叶片布置在垂直轴上，垂直轴风力发电机在转动时不受风力方向的影响，稳定性更高。
- 适应性强：垂直轴风力发电机对风速和风向的变化能力更强，适应性更好。
3. 结构特点垂直轴风力发电机的结构特点如下：3.1 叶片设计垂直轴风力发电机的叶片由多个独立的薄片组成，这样可以提高风力的吸收效率。
叶片通常呈弯曲形状，以增加风力对叶片的作用面积。
同时，叶片的材料选择也非常重要，常见的材料包括纤维复合材料、铝合金等。
3.2 主轴和轴承系统主轴是垂直轴风力发电机的关键组成部分，承载着转动的叶片和发电机部件。
主轴一般采用高强度的金属材料，以确保结构的强度和稳定性。
轴承系统负责支撑和减少主轴的摩擦，常见的轴承类型包括滚动轴承和滑动轴承。
3.3 发电机部件垂直轴风力发电机的发电机部件主要由发电机和控制系统组成。
发电机将转动的机械能转化为电能，通常采用的是三相异步发电机。
控制系统负责监测和调节发电机运行状态，包括风速、电压等参数的监测和调节。
4. 应用领域垂直轴风力发电机在可再生能源领域有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：4.1 农村和偏远地区垂直轴风力发电机适应性强，可以利用不稳定的风力资源。
水平轴与垂直轴风力发电机的比较
之间的流动干扰,同时在应用叶素理论设计叶片叶 片时都忽略了翼型的阻力,这种简化处理不可避免 地造成了结果的不准确性,这种简化对叶片外形设 计的影响较小,但对风轮的风能利用率影响较大。 同时,风轮各叶片之间的干扰也十分强烈,整个流 动非常复杂,如果仅仅依靠叶素理论是完全没有办
重要原因。
目前,大型水平轴风力发电机的风能利用率, 绝大部分是由叶片设计方计算所得,一般在 40%以 上。如前所述,由于设计方法本身的缺陷,这样计算 所得的风能利用率的准确性很值得怀疑。当然,风 电厂的风力发电机都会根据测得的风速和输出功
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率绘制风功率曲线,但是,此时的风速是风轮后部 测风仪测得的风速参见,要小于来流风速,风功率 曲线偏高,必须进行修正。应用修正方法修正后, 水平轴的风能利用率要降低 30%～50%。对于小型 水平轴风力发电机的风能利用率,中国空气动力研 究与发展中心曾做过相关的风洞实验,实测的利用
垂直轴风力发电机的叶片设计,以前也是按照 水平轴的设计方法,依靠叶素理论来设计。由于垂 直轴风ห้องสมุดไป่ตู้的流动比水平轴更加复杂,是典型的大分 离非定常流动,不适合用叶素理论进行分析、设计, 这也是垂直轴风力发电机长期得不到发展的一个 重要原因。
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目前,大型水平轴风力发电机的风能利用率, 绝大部分是由叶片设计方计算所得,一般在 40%以 上。如前所述,由于设计方法本身的缺陷,这样计算 所得的风能利用率的准确性很值得怀疑。当然,风 电厂的风力发电机都会根据测得的风速和输出功 率绘制风功率曲线,但是,此时的风速是风轮后部
风力发电机组型号尺寸
风力发电机组型号尺寸本文档旨在介绍风力发电机组的型号和尺寸。
风力发电机组是一种有效利用风能转化为电能的设备，为可再生能源发电提供了可靠的解决方案。
型号选择风力发电机组的不同型号适用于不同的使用场景和需求。
以下是几种常见的风力发电机组型号：1. 垂直轴风力发电机组（VAWT）：垂直轴风力发电机组的旋转轴线垂直于地面，适用于城市和低风速地区。
2. 水平轴风力发电机组（HAWT）：水平轴风力发电机组的旋转轴线平行于地面，适用于高风速地区和大规模发电。
3. 海上风力发电机组：海上风力发电机组利用海洋风能进行发电，适合在海域进行大规模建设。
选择适合的风力发电机组型号需要考虑地理环境、风速和发电需求等因素。
尺寸参数风力发电机组的尺寸参数对于安装和运营至关重要。
以下是一些常见的风力发电机组尺寸参数：1. 风轮直径：风轮直径是风力发电机组风轮的直径大小，影响到风力捕捉效率和发电能力。
2. 塔筒高度：塔筒高度是风力发电机组塔筒的高度，影响到风力资源获取和发电效率。
3. 叶片长度：叶片长度是风力发电机组叶片的长度，影响到风力捕捉面积和发电效果。
以上尺寸参数根据具体型号和设计有所差异，因此在选择风力发电机组时应详细了解每个型号的尺寸参数。
现有机型市场上有许多著名的风力发电机组制造商和供应商，提供各种型号的风力发电机组。
以下是一些常见的风力发电机组制造商：- 西门子- 通用电气- 金风科技- 维斯塔斯风能这些制造商提供不同型号和不同尺寸的风力发电机组，可以根据需求选择合适的机型。
结论风力发电机组的型号和尺寸是选择合适的风力发电设备时需要考虑的重要因素。
了解不同型号的特点和尺寸参数，可以帮助决策者做出明智的选择，以提高发电效率和可靠性。
垂直轴与水平轴的对比
垂直轴风力发电机是未来风电的发展方向2010-10-02 00:10转载自zlgkj最终编辑zlgkj垂直轴风力发电机是未来风电的发展方向随着科技的飞速发展和人类生活水平的日益提高，能源消耗与日俱增，致使传统能源日渐枯竭，而且环境污染也相当严重。
风能是一种无污染的可再生能源，它取之不尽、用之不竭，随着生态环境的要求和能源的需要，风能作为清洁的新能源得到人们的重视。
风力发电机就是利用风能为动力的发电装置，它充分利用自然能，即节能又环保。
风力发电机因风速不稳定，故其输出的电压变化很大，须经充电器整流稳压后，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。
然后通过有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证正常使用。
其工作过程是：风——风叶——发电机——充电器——蓄电池——逆变电源——电网。
虽然风力发电有很多优点，但存在一个根本问题，是我们无法回避的：成本！为此，风电成本高一直是影响风电产业发展最大制约因素，风电成本主要取决于风电机组的成本和维护成本。
风电虽然不烧煤，但是初始投资大。
由于风电设备造价要大大高于火电，火电设备建设成本每千瓦约4000元—5000元，风电则为8000元—10000元。
而风电的年等效利用小时又小于火电，因此在不考虑环境等外部效益的情况下，同火电相比，风电的成本其实并不低。
根据有关部门的统计，在现有条件下，风力发电的平均成本在0.60元/度左右，如果采用进口设备，则需要更高的电价，因为风电机组进口设备的售价要比国内设备高出30%，而设备成本占到了发电成本的80%，由于设备过于依赖进口，直接导致我国风电成本上升。
而目前火电的平均成本仅为0.30元/度，风电的竞争劣势显而易见。
相比于火电、水电等传统电力能源，其成本缺乏竞争力。
所以风电虽无污染、能再生，是十分理想的清洁而又可持续发展的能源，却无法大力推广。
降低成本、提高发电效率、增加寿命一直是风电技术所追求的目标。
垂直轴磁悬浮风力发电机水平轴风力发电机对比#
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风力发电机的分类
1,风力发电机按叶片分类。
按照风力发电机主轴的方向分类可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
（1）水平轴风力发电机：旋转轴与叶片垂直，一般与地面平行，旋转轴处于水平的风力发电机。
水平轴风力发电机相对于垂直轴发电机的优点；叶片旋转空间大，转速高。
适合于大型风力发电厂。
水平轴风力发电机组的发展历史较长，已经完全达到工业化生产，结构简单，效率比垂直轴风力发电机组高。
到目前为止，用于发电的风力发电机都为水平轴，还没有商业化的垂直轴的风力发电机组。
（2）垂直轴风力发电机：旋转轴与叶片平行，一般与地面吹垂直，旋转轴处于垂直的风力发电机。
垂直轴风力发电机相对于水平轴发电机的优点在于；发电效率高，对风的转向没有要求，叶片转动空间小，抗风能力强（可抗12-14级台风），启动风速小维修保养简单。
垂直轴与水平式的风力发电机对比，有两大优势：一、同等风速条件下垂直轴发电效率比水平式的要高，特别是低风速地区；二、在高风速地区，垂直轴风力发电机要比水平式的更加安全稳定；另外，国内外大量的案例证明，水平式的风力发电机在城市地区经常不转动，在北方、西北等高风速地区又经常容易出现风机折断、脱落等问题，伤及路上行人与车辆等危险事故。
按照桨叶数量分类可分为“单叶片”﹑“双叶片”﹑“三叶片”和“多叶片”型风机。
凡属轴流风扇的叶片数目往往是奇数设计。
这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，不易调整平衡。
还很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂。
因此设计多为轴心不对称的奇数片扇叶设计。
对于轴心不对称的奇数片扇叶，这一原则普遍应用于大型风机以及包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。
包括家庭使用的电风扇都是3个叶片的，叶片形状是鸟翼型（设计术语），这样的叶片流量大，噪声低，符合流体力学原理。
所以绝大多数风扇都是三片叶的。
三片叶有较好的动平衡，不易产生振荡，减少轴承的磨损。
降低维修成本。
按照风机接受风的方向分类，则有“上风向型”――叶轮正面迎着风向和“下风向型”――叶轮背顺着风向，两种类型。
水平轴与垂直轴风力发电机的比较
法得出准确结果的。
垂直轴风力发电机的叶片设计,以前也是按照 水平轴的设计方法,依靠叶素理论来设计。由于垂 直轴风轮的流动比水平轴更加复杂,是典型的大分 离非定常流动,不适合用叶素理论进行分析、设计, 这也是垂直轴风力发电机长期得不到发展的一个
目前,大型水平轴风力发电机的风能利用率, 绝大部分是由叶片设计方计算所得,一般在 40%以 上。如前所述,由于设计方法本身的缺陷,这样计算 所得的风能利用率的准确性很值得怀疑。当然,风 电厂的风力发电机都会根据测得的风速和输出功 率绘制风功率曲线,但是,此时的风速是风轮后部
测风仪测得的风速参见,要小于来流风速,风功率 曲线偏高,必须进行修正。应用修正方法修正后, 水平轴的风能利用率要降低 30%～50%。对于小型 水平轴风力发电机的风能利用率,中国空气动力研 究与发展中心曾做过相关的风洞实验,实测的利用 率在 23%～29%。
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2m/s,优于上述的水平轴风力发电机。
水平轴风力发电机的叶片在旋转一周的过程 中,受惯性力和重力的综合作用,惯性力的方向是 随时变化的,而重力的方向始终不变,这样叶片所 受的就是一个交变载荷,这对于叶片的疲劳强度是 非常不利的。另外,水平轴的发电机都置于几十米
水平轴风轮的起动性能好已经是个共识,但是 根据中国空气动力研究与发展中心对小型水平轴 风力发电机所做的风洞实验来看,起动风速一般在 4～5m/s 之间,最大的居然达到 5.9m/s,这样的起 动性能显然是不能令人满意的。垂直轴风轮的起动
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的高空,这给发电机的安装、维护和检修带来了很 多的不便。
垂直轴风轮的叶片在旋转的过程中的受力情 况要比水平轴的好的多,由于惯性力与重力的方向 始终不变,所受的是恒定载荷,因此疲劳寿命要比 水平轴风轮长。同时,垂直轴的发电机可以放在风
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垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。
其蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2.74×109兆瓦，其中可利用的风能为2×107兆瓦。
中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。
中国风力装机容量达到1000万千瓦的速度令人惊叹。
如果中国能够利用其土地上大约30亿千瓦的风能的话，将能够满足几乎所有中国当前的电力需求，短时期内这是不可能的，不过中国有可能将2020年风电总装机目标由3000万千瓦调高至1亿千瓦。
在国际效率标准下运行的话，这能够满足5%的中国电力需求，并且使中国成为世界最大的风能发电国，只要中国采取更进取而有理智的方针，就能最大限度地利用其国家的风能。
当然风能的利用离不开风力发电机，风力发电机的品质和价格成为了人们关注的焦点。
当前风力发电机有两种形式：1 水平轴风力发电机（大、中、小型）；2 垂直轴风力发电机（大、中、小型）。
水平轴风力发电机技术发展的比较快，在世界各地人们已经很早就认识了，大型的水平轴风力发电机已经可以做到3-5兆瓦，一般由国有大型企业研发生产，应用技术也趋于成熟。
小型的水平轴风力发电机一般是一些小型民营企业生产，对研发生产的技术要求比较低，其技术水平也是参差不齐。
小型水平轴风力发电机的额定转速一般在500-800r/min，转速高，产生的噪音大，启动风速一般在3-5m/s，由于转速高，噪音大，故障频繁，容易发生危险，不适宜在有人居住或经过的地方安装。
垂直轴风力发电机技术发展的较慢一些，因为垂直轴风力发电机对研发生产的技术要求比较高，尤其是对叶片和发电机的要求。
近几年垂直轴风力发电机的技术发展很快，尤其小型的垂直轴风力发电机已经很成熟。
小型的垂直轴风力发电机的额定转速一般在60-200r/min，转速低，产生的噪音很小（可以忽略不计），启动风速一般在1.6-4m/s。
由于转速的降低，大大提高了风机的稳定性，没有噪音，启动风速低等优点，使其更适合在人们居住的地方安装，提高了风力发电机的使用范围。
参数对比：
序号性能水平轴风力发电机垂直轴风力发电机
1 发电效率50-60% 70%以上
2 电磁干扰（碳刷）有无
3 对风转向机构有无
1
4 变速齿轮箱10KW以上有无
5 叶片旋转空间较大较小
6 抗风能力弱强（可抗12-14级台风）
7 噪音5-60分贝0-10分贝
8 启动风速高（2.5-5m/s）低(1.5-3m/s)
9 地面投影对人影响眩晕无影响
10 故障率高低.
11 维修保养复杂简单
12 转速高低
13 对鸟类影响大小
14 电缆绞线问题有无
（或碳刷损坏问题）
15 发电曲线凹陷饱满
2。