În calitate de furnizor de turbine verticale, am asistat de prima dată la cererea din ce în ce mai mare de soluții eficiente și fiabile de energie regenerabilă. Printre diferitele tipuri de turbine verticale, turbina verticală Savonius iese în evidență pentru simplitatea, costurile reduse și capacitatea de a opera în condiții de vânt scăzute. Cu toate acestea, ca orice tehnologie, există întotdeauna loc pentru îmbunătățiri. În această postare pe blog, voi împărtăși câteva strategii cu privire la modul de îmbunătățire a performanței unei turbine verticale Savonius.
Înțelegerea turbinei verticale Savonius
Înainte de a vă scufunda în strategiile de îmbunătățire, este esențial să înțelegeți principiul de bază de lucru al unei turbine verticale Savonius. Turbina Savonius este formată din două sau mai multe lame curbate care sunt atașate de un ax central. Când vântul suflă, creează o diferență de presiune între laturile concave și convexe ale lamelor, ceea ce face ca turbina să se rotească. Această rotație este apoi transformată în energie electrică printr -un generator.
Unul dintre avantajele principale ale turbinei Savonius este capacitatea sa de a opera în orice direcție a vântului, ceea ce o face potrivită pentru zonele urbane și rurale. Cu toate acestea, eficiența sa este de obicei mai mică în comparație cu alte tipuri de turbine eoliene, cum ar fi turbina Darrieus sau turbinele eoliene cu axe orizontale. Acest lucru se datorează în principal coeficientului de tracțiune ridicat al lamelor și raportului relativ scăzut de viteză de vârf.
Îmbunătățirea designului lamei
Designul lamei joacă un rol crucial în performanța unei turbine verticale Savonius. Prin optimizarea formei, dimensiunii și materialului lamelor, putem crește semnificativ eficiența turbinei.
Forma lamei
Lama tradițională Savonius are o formă semicirculară, care este simplă de fabricat, dar nu foarte eficientă. Cercetările recente au arătat că modificarea formei lamei poate îmbunătăți performanța turbinei. De exemplu, utilizarea unui design de lamă elicoidală poate reduce fluctuațiile cuplului și poate crește puterea. Forma elicoidală permite turbinei să capteze vânt din mai multe direcții simultan, rezultând o rotație mai stabilă.
O altă opțiune este utilizarea unei lame în formă de aer. Lamele aeriene sunt concepute pentru a genera ridicarea, ceea ce poate crește eficiența turbinei prin reducerea forței de tracțiune. Cu toate acestea, lamele aeriene sunt mai complexe de fabricat și pot necesita aliniere mai precisă.
Dimensiunea lamei
Mărimea lamelor afectează și performanța turbinei. În general, lamele mai mari pot capta mai multă energie eoliană, dar necesită, de asemenea, mai mult cuplu pentru a se roti. Prin urmare, este important să găsiți dimensiunea optimă a lamei în funcție de condițiile vântului și de aplicația prevăzută.
În plus față de dimensiunea totală, raportul de aspect al lamelor (raportul dintre lungimea lamei și lățimea lamei) poate avea, de asemenea, impact asupra eficienței turbinei. Un raport de aspect mai mare poate reduce forța de tracțiune și crește puterea de putere, dar poate face și lamele mai sensibile la îndoire și vibrații.
Material lamă
Alegerea materialului lame este un alt factor important de luat în considerare. Materialul lamei ar trebui să fie ușor, puternic și durabil pentru a rezista la condițiile dure de mediu. Materialele obișnuite utilizate pentru lamele de turbină Savonius includ fibră de sticlă, aluminiu și fibră de carbon.
Fibra de sticlă este o alegere populară datorită costurilor reduse, ușurinței de fabricație și a bunurilor mecanice bune. Aluminiul este, de asemenea, un material ușor și rezistent la coroziune, dar poate fi mai scump decât fibra de sticlă. Fibra de carbon este cea mai scumpă opțiune, dar oferă cel mai mare raport de rezistență-greutate și poate îmbunătăți semnificativ performanța turbinei.
Optimizarea configurației turbinei
În plus față de designul lamei, configurația turbinei joacă și un rol în îndeplinirea unei turbine verticale Savonius. Prin optimizarea numărului de lame, distanțarea dintre lame și poziția turbinei, putem îmbunătăți în continuare eficiența acesteia.
Numărul de lame
Numărul de lame dintr -o turbină Savonius poate afecta performanțele sale în mai multe moduri. În general, creșterea numărului de lame poate crește cuplul și puterea de putere, dar crește și forța de tracțiune și costul producției. Prin urmare, este important să găsiți numărul optim de lame bazate pe aplicația specifică.
Majoritatea turbinelor Savonius au două sau trei lame, ceea ce este un echilibru bun între performanță și cost. Cu toate acestea, unele studii au arătat că utilizarea a patru sau mai multe lame poate îmbunătăți în continuare eficiența turbinei, în special în condiții de vânt scăzute.
Distanțare lamă
Distanța dintre lame afectează și performanța turbinei. Dacă lamele sunt prea strânse, ele pot interfera cu fluxul de aer al celuilalt, reducând eficiența. Pe de altă parte, dacă lamele sunt prea departe, turbina poate să nu surprindă suficientă energie eoliană.
Distanța optimă a lamei depinde de designul lamei, de condițiile vântului și de dimensiunea turbinei. În general, este recomandată o distanță de lame de 0,1 până la 0,2 ori diametrul lamei.
Poziția turbinei
Poziția turbinei în raport cu direcția vântului poate afecta și performanța acesteia. În mod ideal, turbina trebuie instalată într -o zonă deschisă unde poate primi un flux de vânt neobstrucționat. Evitați instalarea turbinei în apropierea clădirilor, copacilor sau a altor obstacole care pot crea turbulențe și reduce viteza vântului.
În plus, înălțimea turbinei de deasupra solului poate afecta și performanța acesteia. În general, cu cât turbina este mai mare, cu atât viteza vântului este mai mare și puterea. Cu toate acestea, instalarea turbinei prea mare poate crește și costurile și complexitatea instalației.
Încorporarea tehnologiilor avansate
În ultimii ani, au fost dezvoltate mai multe tehnologii avansate pentru a îmbunătăți performanța turbinelor eoliene. Prin încorporarea acestor tehnologii într -o turbină verticală Savonius, îi putem îmbunătăți în continuare eficiența și fiabilitatea.
Control variabil al pasului
Controlul variabil al pasului este o tehnologie care permite reglarea unghiului lamelor în funcție de condițiile vântului. Prin schimbarea pasului lamei, turbina își poate optimiza performanța în diferite viteze și direcții ale vântului. Acest lucru poate crește semnificativ puterea și eficiența turbinei.
Cu toate acestea, sistemele variabile de control al pasului sunt mai complexe și mai scumpe decât sistemele de pas fix. Prin urmare, acestea sunt utilizate de obicei în turbine eoliene mai mari și mai avansate.
Monitorizare și control inteligent
Sistemele inteligente de monitorizare și control pot furniza date în timp real despre performanțele turbinei, cum ar fi viteza vântului, puterea de putere și temperatura. Aceste date pot fi utilizate pentru a optimiza funcționarea turbinei și pentru a detecta eventualele probleme potențiale înainte de a deveni grave.
De exemplu, dacă viteza vântului este prea mică, sistemul de control poate regla pasul lamei sau sarcina generatorului pentru a maximiza puterea de putere. Dacă o componentă a turbinei funcționează defectuos, sistemul poate trimite o alertă operatorului, permițându -le să ia măsuri corective.
Depozitarea energiei
Sistemele de stocare a energiei pot stoca excesul de energie generat de turbină în perioadele de vânt mare și o eliberează în perioadele de vânt scăzut. Acest lucru poate ajuta la stabilizarea puterii și de a face turbina mai fiabilă.
Tehnologiile comune de stocare a energiei includ baterii, volanuri și depozitare hidro pompată. Fiecare tehnologie are propriile avantaje și dezavantaje, iar alegerea sistemului de stocare a energiei depinde de aplicația specifică și de resursele disponibile.
Concluzie
Îmbunătățirea performanței unei turbine verticale Savonius necesită o combinație de proiectare optimizată a lamei, configurația turbinei și tehnologii avansate. Prin implementarea acestor strategii, putem crește eficiența, fiabilitatea și rentabilitatea turbinei, ceea ce o face o opțiune mai atractivă pentru aplicațiile de energie regenerabilă.
În calitate de furnizor de turbine verticale, ne-am angajat să oferim clienților noștri produse de înaltă calitate și soluții inovatoare. Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre turbinele noastre verticale Savonius sau aveți întrebări cu privire la îmbunătățirea performanței acestora, vă rugăm să nu ezitați să ne [contactați pentru achiziții și negocieri]. Așteptăm cu nerăbdare să lucrăm cu dvs. pentru a vă atinge obiectivele de energie regenerabilă.
Referințe
- Hansen, Mol (2008). Aerodinamica turbinelor eoliene. Earthscan.
- Manwell, JF, McGowan, JG, & Rogers, AL (2010). Energia eoliană explicată: teorie, proiectare și aplicare. Wiley.
- Saha, Marea Britanie, & Rajkumar, S. (2014). O revizuire a performanței turbinelor eoliene Savonius. Recenzii regenerabile și durabile ale energiei, 33, 710-721.
