運用風能來發電的技術稱為風力發電。風力發電按其設計的方式與結構可分為垂直軸風力發電機 (Vertical Axis Wind Turbine 簡稱 VAWT) 及水平軸風力發電機(Horizontal Axis Wind Turbine 簡稱 HAWT)兩種。
水平軸風力發電機之轉動軸與風向平行。 若依葉片受力,可區分成升力或阻力型;若依葉片數,則有單葉、雙葉、三葉或多葉型;若依風向,則有逆風和順風型,逆風型轉子即葉片正對著風向。大部分水平軸式風力發電機其葉片會隨風向變化而必須不斷調整位置,因此較易受地形、地物之影響。
垂直軸風力發電機之轉動軸與風向成垂直。此型之優點為設計較簡單,因為不必隨風向改變而調整方向。可分為打蛋形轉子(Darrieus1)和桶形轉子(Savonius2)等。桶形轉子係採用阻力型S型葉片。葉片之旋轉是藉作用於順風和逆風葉片 部分之阻力差異。
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HAWT水平軸式) |
VAWT(垂直軸式) |
| 設計理念: |
需有尾翼以隨風向變化而轉動風車 |
陀螺式旋轉,不隨風向改變軸心 |
| 優點: |
高風速時發電效率較高 |
發電不受地形風影響、噪音小 |
| 缺點: |
噪音大 / 對地形風敏感 / 無法克服不定風向問題 / 裝置成本高 |
轉速相對較慢 / 設計較複雜 / 製造成本較高 |
| 適用場所: |
空曠無遮蔽物之大型空間 |
不論都會區、郊區、沿海區、山區皆可適用 |
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| 註(1): 打蛋形轉子(Darrieus)是由法國航太工程師Georges Jean Marie Darrieus於1931年發明。 |
| 註(2):桶形轉子(Savonius)為芬蘭工程師Sigurd J. Savonius於1922發明。 |
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一般水平軸風力發電機必須隨 風向之改變而不斷轉動方向。 |
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垂直軸風力發電機不受風向 改變的影響,能隨時接收來自 似四面八方的風。 |
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