風車能發多少電呢?本文提供一風能計算器,可快速計算風車的輸出功率。首先選擇風車型態,支持常見的水平軸風車(HAWT)與垂直軸風車(VAWT),輸入其尺寸與風速,再設定相關的效率就能計算發電功率。亦根據葉片弦長計算出風車的實度(Solidity),這是影響效率的關鍵因素,供使用者評估之。
風車實度(Solidity)與效率的關聯
風車的實度(Solidity)表示葉片面積與掃掠面積投影量的比值。葉片愈寬或數量愈多,則實度愈大。實度過大的風車低速扭力大,容易起動,但不利高速運轉,因此效率低。常見擁有細長葉片的水平軸風車便是為了達到高效率。而垂直軸的達里厄(Darrieus)風車,常見內搭阻力葉片,或設計成大實度(葉片極寬或>=5片)都是為了增加低速扭力以克服不易起動的天性,但犧牲了效率。
兼顧起動性與高效率的新點子
筆者提出以馬格努斯轉子協助起動垂直軸風車,葉片可以維持低實度,轉子的低速扭力大且截面積小,不影響升力葉片的性能,因此可兼顧起動性與高效率,可參考如下影片:
參考:垂直軸風車與馬格努斯效應。