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荷兰最新风力发电机(附技术分析)

2016-09-20  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:科学家最新设计的一款家用风力发电装置,竟然外型颇似打蛋器,但是其性能却十分优异,它旋转时比普通发电风车更加安静,较低风速低于传统螺旋推进类型涡轮。
中国风力发电网讯:对于本文中说到的文丘里效应,我首先想到的是Invelox的设计,它更符合对文丘里效应的直观理解。同时,文中提到这款“打蛋器”风机因为有文丘里效应可以是发电能力提高40%,这又是否合理呢?
“风速平均达到15英里/小时(7米/秒)时,一个1米直径的能源球每年可产生500度电,一个2米直径的能源球每年可产生1750度电。”如果我们考虑年平均风速为7m/s的情况,2MW-115发电量可以达到约3000小时,那么2米直径的能源球的额定功率只有不到0.59kW,基本也上相当于2MW-117的水平,离发电能力提升40%还是有些差距的。
即使考虑7m/s风速恒定,也就相当于2MW-120的水平,但如果按1米直径的能源球进行分析,则只能相当于2MW-109和2MW-112的水平了。
据美国生活科学网报道,荷兰以风车发电而著名,目前,科学家最新设计的一款家用风力发电装置,竟然外型颇似打蛋器,但是其性能却十分优异,它旋转时比普通发电风车更加安静,较低风速低于传统螺旋推进类型涡轮。

之前标准的大型风力发电涡轮都采用推进式叶片,多数旋转风力都产生于叶片前端,叶片在风中旋转时处于垂直状态,会导致一股哗哗响声,致使附近的许多居民声称被这种噪音搞得身心交疲。与之相比,这种被称为“能源球”最新发电装置的旋转体呈现弯曲形状,像一个球形的打蛋器,这样基本上可以形成一股平行的风力,从而形成很少的噪音。
这款新型风力发电装置是由荷兰国际家用能源公司(HomeEnergyInternational)研制的,该公司市场销售主管埃里克-奥瑞克说,“适合家庭使用的小型风力涡轮必须静音无声,否则居民们会十分讨厌它的。”他在接受美国生活科学网记者采访时称,能源球的噪音要比当时的风声小一些,即使在风速下降至4.5英里/小时(相当于2米/秒)时,该发电装置也能持续运行。但平时该装置正常运行一般需要9英里/小时的风力速度。
能源球基于“文丘里效应”
据悉,这并不是第一次风力涡轮设计成打蛋器形状,达瑞伊尤斯(Darrieus)风力涡轮就采用打蛋器的形状,并使用近80年。能源球与其他风力装置不同之处在于,它采用的是一种水平旋转轴,并不是垂直轴,它风力发电是基于另一种叫做“文丘里效应”(Venturieffect)的物理学原理。
安装在住宅房顶上的“能源球”
文丘里效应的特征是当气流或液体速度收缩时产生一种低压,从而产生吸附作用并导致空气或液体喷射流动。在日常生活中该效应也时常可以看到,比如:一些采用文丘里效应的香水瓶吸取香水进入喷雾嘴,然后产生的低压将香水喷射出去。因此,能源球向球体内部产生压力,吸取球体附近的气流,促使叶片旋转起来。依据荷兰代夫特科技大学研究显示,由于这种吸附作用,基于文丘里效应的涡轮可以将更多的风力转化为电能,通常比相同直径推进式叶片涡轮多产生40%的电能。
“能源球”发电装置的特写镜头
它更像一件艺术品
奥瑞克指出,目前出售的能源球直径为1米或2米,它们可以在短短几个小时内安装在一个标杆上或平坦的房屋上。在强劲的风力环境下,如风速平均达到15英里/小时(7米/秒)时,一个1米直径的能源球每年可产生500度电,一个2米直径的能源球每年可产生1750度电。通常一个美国普通家庭每年耗电量为11000度,基于能源节约的考虑,政府必须要着眼于自然能源的充分利用。
然而,科学家评估利用价值最高的此类设计的涡轮直径至少应当是40英尺,它所安装的地点应当尽可能地没有围绕的树木和建筑物,这样会阻挡风速。目前,能源球的售价为3500-7000美元之间,该费用还包括安装费。奥瑞克说,“这项最新风力发电装置引起了全球范围内的关注,每个人都会喜欢这种独特的设计,它看上去就像一件完美的艺术品。”

 
 

(来源:探索频道)

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