1. Tetap mengangkat turbin angin tipe sumbu vertikal
Namun, tenaga angin tidak dapat distabilkan, dan beban turbin angin tidak akan berubah. Ketika kecepatan angin meningkat dengan cepat, kecepatan turbin angin tidak dapat disinkronkan segera, rasio kecepatan tip mungkin turun di bawah 3,5, dan turbin angin mungkin menderita dari torsi terbalik. Operasi tidak stabil; situasi ini juga terjadi ketika beban turbin angin meningkat dan kecepatan menurun ke rasio kecepatan tip. Turbin angin akan turun lebih cepat karena kecepatan beban ketika kecepatan angin turun. Ini juga dapat terjadi. Membutuhkan kisaran angin atau variasi muatan yang sempit adalah masalah utama untuk turbin angin tipe sumbu angkat jenis blade tetap. Ketidakmampuan untuk memulai sendiri juga merupakan kelemahan penting dari turbin angin sumbu vertikal tipe angkat dengan blade, yang memberikan banyak batasan pada aplikasi.
2. Jenis pengangkat airfoil penyesuaian arah sumbu vertikal turbin angin
Dalam turbin angin sumbu horizontal, metode sudut pitch variabel diadopsi untuk beradaptasi dengan perubahan kecepatan angin, menyesuaikan hubungan antara kecepatan angin dan beban, dan kinerja berlari dapat ditingkatkan dengan mengubah airfoil dalam turbin angin sumbu vertikal. Berikut adalah beberapa cara untuk menganalisis airfoil dan kelebihan dan kekurangannya:
1) Ubah sudut pisau sesuai dengan sudut yang ditentukan oleh program
Cara terbaik adalah menggunakan mikroprosesor untuk mengontrol sudut sudu, tetapi artikel ini tidak membahas penggunaan kendali mikroprosesor untuk membahas hanya sudut sudu dengan metode mekanis paling sederhana.
Sudut bubungan atau roda eksentrik digunakan untuk menyesuaikan sudut bilah serangan. Blade memiliki sumbu rotasi blade dalam arah longitudinal blade. Bilah dipasang pada braket bilah roda angin melalui poros rotasi bilah, dan batang penghubung menarik bilah untuk berputar, dan bilah penghubung dikendalikan oleh cam atau roda eksentrik. Itu juga dilengkapi dengan perangkat yang digerakkan angin untuk mengontrol cam dengan arah angin. Cam dirancang sesuai dengan hukum kontrol yang ditetapkan untuk membuat bilah berjalan ke posisi yang berbeda dan beralih ke sudut yang telah ditentukan.
Turbin angin ini memulai sendiri dan dapat beroperasi pada berbagai kecepatan angin.
Kerugiannya adalah karena sudut rotasi bilah pada setiap posisi ditetapkan sehubungan dengan arah angin, terlepas dari kecepatan angin, ia memiliki efisiensi konversi tinggi hanya untuk kecepatan angin yang dirancang, dan pada kecepatan angin lainnya, sudut bilah pisau serangan belum tentu optimal, dalam normal Pisau tidak harus berosilasi secara substansial selama operasi, sehingga hukum osilasi tetap ini sedemikian rupa sehingga efisiensi konversi yang besar tidak dapat diperoleh pada kecepatan angin yang lebih luas.
Kerugian struktural: struktur yang kompleks, keausan mekanis yang besar, tidak cocok untuk lingkungan yang keras, dan kebisingan yang tinggi.
2) Gunakan angin dan balok untuk mengontrol sudut mata pisau
Keuntungan dari pendekatan ini adalah bahwa turbin angin dapat memulai sendiri dan dapat beroperasi pada kecepatan angin rendah hingga kecepatan angin tinggi.
Kerugiannya adalah ketika blade dipindahkan ke area dekat 90 derajat atau 270 derajat, blade berayun ke posisi di antara kedua sisi bar, dalam posisi melawan angin, dan tidak ada lift dan hanya resistensi. Selain itu, ketika rasio kecepatan tip meningkat, blade berada di area melawan arah angin; jika blade dapat berayun dalam kisaran ± 15 derajat, rasio kecepatan tip tertinggi dari blade tidak akan melebihi 4, karena rasio kecepatan tip melebihi 4, Blade berada di posisi melawan angin untuk seluruh putaran rotor. Tidak ada hambatan untuk diangkat, dan bahkan jika tidak ada beban, kecepatannya tidak akan meningkat. Oleh karena itu, jika kisaran blade yang dapat diayun melebihi ± 15 derajat, efisiensi pemanfaatan turbin angin turbin angin akan berkurang secara signifikan. Jika jangkauan ayun blade kurang dari ± 15 derajat, kemampuan self-starting turbin angin akan buruk.
Keuntungan dari sudut pandang struktural adalah: struktur sederhana, pasangan gerakan minimal, pemrosesan mudah, pemasangan dan pemeliharaan. Kerugiannya adalah bahwa dampak yang sering pada blok cenderung menyebabkan kerusakan pada komponen dan kebisingan.
3) Menggunakan angin dan berhenti sentrifugal untuk mengontrol sudut pisau
4) Menggunakan angin dan berhenti sentrifugal untuk mengontrol sudut pisau
3, menggunakan angin dan gaya sentrifugal untuk secara langsung mengontrol sudut pisau
Secara struktural, mekanismenya sederhana, dan pasangan gerak hanya memiliki bilah dan braket roda angin yang dihubungkan melalui bantalan, yang dapat diandalkan dalam pengoperasian, mudah diproses dan dipasang, mudah dilumasi dan disegel, harganya murah, dan pada dasarnya tidak membutuhkan perawatan. Setelah turbin angin berjalan, keseimbangan angin dan gaya sentrifugal mengontrol sudut ayun blade, dan tidak mengenai tuas shift, dan tidak ada suara.
Namun, solusi ini mensyaratkan bahwa blade memiliki momen inersia kecil, yang membutuhkan pemilihan material dan desain struktural yang tinggi.
Untuk menyimpulkan
Beberapa metode kontrol airfoil sederhana di atas telah meningkatkan kinerja turbin angin sumbu vertikal angkat, kecepatan angin yang lebih rendah dapat dimulai, dan rasio kecepatan tip melebihi 1 untuk menghasilkan daya. Dua skema mengendalikan sudut sudu dengan menggunakan angin dan blok sentrifugal dan sudut mengendalikan sudu secara langsung dengan menggunakan angin dan gaya sentrifugal lebih cocok. Masalah yang pertama adalah bahwa produksinya rumit dan jumlah perawatannya besar, dan masalah terakhir adalah biaya bilah lampu yang tinggi.
Namun, metode ini tidak dapat menyelesaikan masalah membatasi kecepatan turbin angin ketika kecepatan angin tinggi. Untuk turbin angin berukuran besar dan sedang, masih perlu mengubah airfoil untuk mengendalikan kecepatan roda angin, yang merupakan cara terakhir dari turbin angin sumbu vertikal pengangkatan.
