风轮尺度与额外风速

来源:mile米乐体育平台    发布时间:2024-03-10 12:30:21 881

  这是早些年的规则,近些年常用年均匀风速来确认额外风速(有关年均匀风速见相关词语界说),依据国外的统计资料,在降造本钱的前提下以年均匀风速来核算额外风速,关于可变桨风力机的额外风速为年均匀风速的1.67至1.77倍;关于失速型风力机的额外风速为年均匀风速的2倍以上。按此核算出的额外风速比上表的数值要高,针对大型水平轴风力机或许更适宜些。咱们觉得关于风速改变不太大的环境与具有十分杰出安全功用的可变桨风力机可适当减小这个份额,以下降本钱。

  但许多微型小型风力机既不能变桨又无主动安全维护功用,为习惯宽的风速改变规模在劲风时不焚毁发电机,不得不把额外风速定得比较高,额外风速为年均匀风速的2倍以上。多以13m/s或更高作为额外风速。额外风速13m/s的风力发电机在风速为6m/s运行时,其功率仅为额外功率的10%,关于大部分时刻作业在6m/s风速下确实是糟蹋。

  我国内地平原区域年均匀风速较低,若劲风很少的话可下降额外风速,但要有必定的维护措施以防万一。靠沿海区域均匀风速高一些,但沿海区域会有强台风,有必要加强风力机的抗强风才能。

  除了额外风速外,风力机还有切出风速、停机风速、安全风速等风速目标以及发电机组的作业规模,在国家标准都有规则,下面附上GB/T 19068.1-2003《离网型风力发电机组技能条件》部分有关内容:

  3.3.6 机组的最大作业转速应契合以下要求: 额外功率小于或等于1kW,应不大于额外转速的150%;额外功率大于1kW,应不大于额外转速的125%.

  3.3.7 机组的安全防护体系应确保机组运行时不超越最大作业转速,且在停机风速下能主动或人工停机。

  3.3.8 机组在所答应的作业转速规模内,其最大输出功率应不大于1.5倍的额外功率。

  下面咱们试举一个比如,核算一个能在年均匀风速(6m/s)下有必要输出500W的垂直轴风力发电机组的风轮扫掠面积与发电机的额外功率,这是一个三叶片的H型升力型垂直轴风力发电机的风轮(见下图)

  下面来确认该风力机的额外功率以挑选发电机的额外功率,首要确认额外风速为13m/s,核算出经过风力机的总功率,

  风力机的功率按35%核算出风力机的额外功率为5906W,挑选额外功率为5kW的发电机较适宜。这仅仅概念规划,是抱负的数据,实际上风力机在不同风速时的叶尖速比也不同,在高风速与低风速时功率都会低。

  简略说上面结果是:额外功率为5kW的风力发电机组,风轮扫掠面积约13平方米,在年均匀风速(6m/s)下的发电功率为500W。实际上的发电功率还会小些,由于发电机在低速运行时的功率较低。不过仍是有许多时分风力会大于均匀风速,发电时机输出1kW或2kW以上的电力。

  也被称为最小发电风速,按国家标准GB/T 13981-1992中6.1.1条中规则小型风力机的切入风速是3.5m/s。有些厂商为了寻求能在和风时也能发电,在结构与风叶规划上下功夫也能做到在1m/s风速时宣布电来,这样的风力机很轻盈灵敏;但要使该风力机在切出风速17 m/s时也能正常作业还要能抗安全风速,有必要健壮结实,电机还要能习惯很大的速度改变规模,这又要在结构与风叶规划上下功夫,体系也会杂乱,必然添加本钱,是否经济合算要慎重考虑。咱们觉得仍是选3m/s左右较适宜。

  年均匀风速依照年均匀的界说确认的均匀风速。通常以年均匀风速来衡量地点区域的风能巨细。

  年均匀风速的丈量方法年均匀风速便是全年逐小时风速的均匀值,丈量方法为观测高度间隔地上10m,选用主动记录风速仪,每秒采样一次,接连丈量10min核算出均匀值。以正点前10 min丈量的风速均匀值代表这一个小时的均匀风速,年均匀风速是全年逐小时风速的均匀值。关于风电场丈量可按风力机轮毂高度来丈量均匀风速,例如间隔地上50m、60m等。一般来说年均匀风速大于6m/s的区域建风电场才可获得杰出的经济效益。