风力工作装置种类繁多,主要分为水平轴和垂直轴两大类。以下是一些主要类型及其特点:
水平轴风力发电机
螺旋桨式风力机:这是最常见的类型,通常有双叶片或三叶片设计。它们利用叶片的升力来驱动风轮旋转,进而发电。螺旋桨式风力机需要达到额定风速才能输出额定功率,且需要进行方向控制以保持风向正对风轮。
荷兰式风力机:这种风力机在欧洲,特别是荷兰和比利时广泛使用,主要用于游览和部分发电用途。它们的叶片设计独特,能够在不同的位置改变方向,从而提高效率。
多翼式风力机:这种风力机在美国中西部的牧场中广泛用于提水,装有20枚左右的叶片,具有低转速和大扭矩的特点。
帆翼式风力机:这种风力机在地中海沿岸及岛屿有很长的历史,主要用于提水和磨面。它们的叶片由布制成,重量轻,性能与刚体螺旋桨相似。
涡轮式风力机:这种风力机由静叶片(定子)和动叶片(转子)构成,特别适用于强风地区。它们的设计使其能够在高风速下保持高效发电。
多风轮式风力机:这种风力机将多个风轮安装在一个塔架上,整个机组在海上漂浮,利用多个风轮发电。这种设计目前还处于设想阶段。
垂直轴风力发电机
桨叶式风力机:这种风力机是一种阻力型风力机,叶片形状类似于桨叶。由于效率较低,除了在日本局部地区曾经使用过外,实际上几乎没有制造和使用的实例。
萨布纽斯式风力机:这种风力机由两枚半圆筒形的叶片构成,通常上下重叠多层。它的效率最大不超过10%,但能产生很大的扭矩,常用于提水和发电。
达里厄型风力机:这种风力机以法国发明者达里厄的名字命名,叶片多为2-3枚。它的回转与风向无关,是升力型的,结构简单且成本较低,但起动性能较差。
旋转涡轮式风力机:这种风力机垂直安装3-4枚对称翼形的叶片,具有使叶片自动保持最佳攻角的机构。虽然结构复杂且价格较高,但起动性能好,能保持一定的转速,效率极高。
弗来纳式风力机:这种风力机利用气流中回转的圆筒或球产生的升力来发电。它的设计独特,能够在气流中产生升力,从而驱动发电机发电。
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