수직형 풍력터빈

전문가 제언

○ 본 특허는 기존의 수직축 방식 풍력 발전장치의 문제점으로 지적되어왔던 여러 가지 단점을 해소하기 위한 것으로, 터빈으로 입사되는 풍속을 상대적으로 증가시켜 고출력의 발전을 가능케 함과 동시에 안정적인 구조설계를 통해 회전축의 진동을 방지하여 회전력 감소를 방지할 수 있는 고효율, 고출력의 수직축 방식 풍력 발전장치를 제공한다.

○ 수직형 풍력터빈 사이의 와류 상호작용을 통해 높은 강성의 로터를 채용함으로써 증가된 공기역학적 효율을 갖는 풍력터빈을 제공한다. 와류 상호작용은 에너지 항풍의 방향에 대한 그 각도 배향뿐만 아니라 인접한 터빈들의 배치와 밀접한 관계를 가진다. 인접한 터빈은 결합식 와류 상호작용을 달성하도록 반대 방향으로 회전해야 된다.

○ 다리우스(Darrieus)식, 사보니우스(Savonious)식 등으로 대표되는 수직축 방식은 로터의 회전축이 바람의 방향에 맞서 수직 배열되는 방식으로, 이론적인 공기역학적 동력계수 Cp는 최대 0.35이며, 양력보다는 항력에 의한 토크(torque)를 발생시킴에 따라 회전수를 스스로 조절할 수 있어 저속운전에 유리하다.

○ 바람 속도의 대략 2.5배로 최대 토크를 발생시키도록 설계되고, 실험 입증된 블레이드들을 갖는 로터로 구성된 수직축 풍력 터빈이어야 한다. 이 블레이드는 2~4m/s의 풍속에서 터빈의 자가-시동(self-starting)을 허용하며, 11m/s의 풍속에서 정격출력을 생산한다. 돌풍이 심한 조건이나 모든 풍향에서도 에너지를 획득할 수 있어야 한다.

○ 수평축을 갖는 풍력터빈은 블레이드의 평면에 의해서만 규정되는 표면에서 전환되는 에너지를 활용할 수 있으며, 좁은 범위의 풍속에서만 풍력 에너지를 효율적으로 활용할 수 있다. 수평축을 갖는 풍력에너지의 이러한 단점을 극복하기 위해, 수직축을 갖는 풍력터빈을 사용하는 많은 해법들에 대한 지속적인 연구개발이 필요하다.

저자

JANSSON Peter

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2010

권(호)

WO20100148443

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

~24

분석자

이*진

분석물

• 수직형 풍력터빈.pdf [403,893 byte]

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