圖:湖邊小屋 屋頂的垂直風力發電機 下圖為繪圖版本
此篇是針對上一篇Tom Cruise小木屋屋頂的垂直風機介紹做一個延續。
今天就對垂直軸風力發電機(wind turbine),以下簡稱為風機,做一個簡單的介紹。
風力發電機主要分為垂直軸(vertical axis)與水平軸(horizontal axis),
所謂垂直與水平是根據風機的旋轉軸以及風向所決定,
因此即便看似水平,若因為轉軸和風向垂直,也算是垂直軸的風機。
垂直軸風機的優點,在於構造簡單、零件較少、可貼近地面(發電機組維護方便)、
安定性佳,最重要的,是風機不需要因風向改變而轉向(資料源於:圖解風力發
電入門 牛山泉 著)。
然而大型垂直軸風力發電機,轉軸難以直立固定,因此多為小型發電機。
圖:大型垂直軸風力發電機(少數) 。
(圖來自維基百科:http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_turbine )
水平軸風機是世界主要使用的風機。(水平風機就待下次介紹了)
(圖來自維基百科:http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_turbine )
圖:花博的垂直軸風力發電機
圖片出自 Tata魚的部落格 (http://tatafish.pixnet.net/blog)
圖:日本小學裡使用的垂直軸風力發電機
(圖片源自於:http://www.hi-vawt.com.tw/tw/tw_about_vaswt.html )
從上圖可以看到,除了風機以外,同樣存在一個太陽能板,是不是和Tom Cruise湖邊小屋屋頂的裝置很像呢?
根據風機扇葉的受力方式又可以分為阻力型與升力型風機。
阻力是透過風接觸扇葉的葉面時,因為阻力係數的不同,產生轉動。
升力則是透過流線型的設計,使扇葉上方風(流)速相較於下方快,造成下方空氣密度高於上方,進而產生了向上的力量。
由於阻力型扇葉不可能轉得比風速快,因此只能慢慢地轉,發電效率約15%,
比起水平軸風力發電機效率的50%還要低上許多(資料源於:圖解風力發
電入門 牛山泉 著)。
其實垂直軸風機也能使用在農業生產的溫室、魚塭、養雞養豬場以及氣象監測站等區域,
在台灣是有許多發展空間的。
希望垂直小風機未來能普及於住宅屋頂,
建築主結構與風機結合,或許能成為新一代綠色建築也說不定。
(待補圖)
圖:腦袋中想像的未來綠色建築。
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