1. Vertikalna turbina sa vertikalnom osi sa fiksnom lopaticom
Međutim, energija vjetra se ne može stabilizirati, a opterećenje vjetroagregata se neće promijeniti. Kada brzina vjetra brzo raste, brzina vjetroagregata ne može se odmah sinhronizovati, omjer brzine vrha može pasti ispod 3,5, a vjetroturbina može trpjeti obrnuti moment. Nestabilan rad; ova situacija se javlja i kada se povećava opterećenje vetrogeneratora i brzina se smanjuje do omjera brzine vrtnje. Vjetroturbina će brže pasti zbog brzine opterećenja kada padne brzina vjetra. Ovo se takođe može desiti. Zahtjevanje uskog raspona varijacija vjetra ili opterećenja je veliki problem za vertikalne vjetroturbine s fiksnom lopaticom. Nemogućnost samo-pokretanja je takođe važan nedostatak fiksnih vertikalnih turbina tipa vertikalne osovine, koje nameću brojna ograničenja u primjeni.
2. Način podešavanja aerodinamičkog profila vetrogeneratora vertikalne ose
U horizontalnoj osovnoj turbini, prilagođena je varijabilnom nagibu za prilagođavanje promjeni brzine vjetra, prilagođava vezu između brzine i opterećenja vjetra, a radni učinak se može poboljšati promjenom aerodinamičke folije u vertikalnoj osovini turbine. Evo nekoliko načina za analizu profila i njegovih prednosti i nedostataka:
1) Promenite ugao sečiva u skladu sa uglom koji određuje program
Najbolje je koristiti mikroprocesor za kontrolu kuta oštrice, ali u ovom članku se ne razmatra upotreba mikroprocesorske kontrole za razmatranje samo kuta oštrice sa najjednostavnijom mehaničkom metodom.
Ugao zupčanika ili ekscentrični kotač se koristi za podešavanje kuta napada lopatice. Oštrica ima osu rotacije noža u uzdužnom pravcu noža. Oštrica je postavljena na nosač noža kotača vjetra kroz osovinu rotacije noža, a klipnjača povlači oštricu da se okreće, a klipnjača se kontroliše pomoću ekscentra ili ekscentričnog točka. Također je opremljen uređajem za pogon vjetra koji upravlja smjerom vjetra. Greben je dizajniran u skladu sa zakonom regulacije, tako da se oštrice kreću u različitim položajima i okreću se do unaprijed određenog kuta.
Ova vjetroturbina je samostalna i može raditi u širokom rasponu brzina vjetra.
Nedostatak je u tome što je kut rotacije lopatice u svakom položaju fiksiran u odnosu na smjer vjetra, bez obzira na brzinu vjetra, a ima visoku efikasnost konverzije samo za predviđenu brzinu vjetra, a kod drugih brzina vjetra, kut noža. Napad nije nužno optimalan, u normalnom stanju. Lopatice ne bi trebale bitno oscilirati tokom rada, tako da je ovaj fiksni oscilatorni zakon takav da velike efikasnosti pretvorbe ne mogu biti postignute na većim brzinama vjetra.
Strukturni nedostaci: složena struktura, veliko mehaničko trošenje, nije pogodno za teška okruženja i velika buka.
2) Koristite vetar i blok za kontrolu ugla sečiva
Prednost ovog pristupa je da vjetroturbina može biti samostalna i može raditi na niskim brzinama vjetra do velikih brzina vjetra.
Nedostatak je to što se nož pomiče na područje blizu 90 stupnjeva ili 270 stupnjeva, a nož se okreće u položaj između dvije strane šipke, u položaju prema dolje, a nema podizanja i samo otpora. Štoviše, kako se omjer brzine vrhova povećava, oštrica je u području vjetra; ako se sečivo može pomjeriti u rasponu od ± 15 stupnjeva, najviši omjer brzine okretaja noža neće prelaziti 4, jer omjer brzina vrha prelazi 4, lopatice su u položaju prema dolje za cijelu rotaciju rotora. Nema otpornosti na podizanje, pa čak i ako nema opterećenja, brzina se neće povećati. Prema tome, ako je domet noža koji se okreće veći od ± 15 stepeni, iskoristivost vjetroagregata vjetroagregata bit će značajno smanjena. Ako je opseg okretanja lopatice manji od ± 15 stepeni, sposobnost samostalnog pokretanja vjetroagregata će biti slaba.
Prednosti sa strukturne tačke gledišta su: jednostavna struktura, minimalan par pokreta, laka obrada, instalacija i održavanje. Nedostatak je u tome što je čest utjecaj na blok vjerojatno uzrokovao oštećenje komponente i buku.
3) Korišćenje vetra i centrifugalnih zaustavljanja za kontrolu ugla sečiva
4) Korišćenje vetra i centrifugalnih zaustavljanja za kontrolu ugla sečiva
3, koristeći vetar i centrifugalnu silu da direktno kontroliše ugao noža
Strukturno gledano, mehanizam je jednostavan, a par za kretanje ima samo oštricu i nosač kotača koji je spojen kroz ležaj, koji je pouzdan u radu, jednostavan za obradu i ugradnju, lako se podmazuje i brtvi, niske cijene, i u osnovi ne zahtijeva održavanje. Nakon što vetrogenerator radi, ravnoteža vjetra i centrifugalne sile kontrolira kut zakretanja noža i ne udara u ručicu mjenjača, a nema buke.
Međutim, ovo rešenje zahteva da sečivo ima mali moment inercije, što zahteva veliki izbor materijala i konstrukcijski dizajn.
da sumiramo
Navedene nekoliko jednostavnih metoda kontrole aeroprofila poboljšale su performanse vjetroagregata s vertikalnom osovinom lifta, može se pokrenuti niža brzina vjetra, a omjer brzine vrha prelazi 1 da bi imao izlaznu snagu. Dve šeme za kontrolu ugla sečiva korišćenjem vetra i centrifugalnog bloka i ugao direktnog kontrolisanja lopatice korišćenjem vetra i centrifugalne sile su pogodnije. Prvi problem je da je proizvodnja komplikovana i da je količina održavanja velika, a drugi problem je u tome što su troškovi laka visoki.
Međutim, ove metode ne mogu riješiti problem ograničavanja brzine vjetroagregata kada je brzina vjetra visoka. Za velike i srednje vetrogeneratore neophodno je da se promeni aerodinamički profil kako bi se kontrolisala brzina vetrogeneratora, što je poslednji put vetrogeneratora vertikalne ose.
