Kleines Wissen bringt tiefe Erkenntnisse! Warum haben herkömmliche Ventilatoren nur 3 Flügel?

Ein Blattfächer ist unsichtbar

Zweiflügelige Lüfter sind selten

Dreiflügelige Lüfter gibt es überall

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Warum haben herkömmliche Ventilatoren nur drei Flügel?

500-MW-Windparkprojekt im Landkreis Huaneng Puyang

Die Ventilatoren mit 2, 4 oder 6 Flügeln

Ist da? ?

Die Antwort ist natürlich ja.

„Der Kreis Yang verwendet mehrere Segel, um die Räder zu drehen, wenn der Wind weht, und stoppt, wenn der Wind nachlässt.“ - Song Yingxing, „Die Ausbeutung der Werke der Natur“ „Verwenden Sie sechs Segel, um die Räder zum Bewässern der Felder anzutreiben, und das Huaiyang-Meer wird hierfür verwendet.“ - Fang Yizhi, „Eine kurze Einführung in die Physik“

Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch die Windenergie als Energiequelle. Vor der Erfindung der Dampfmaschine war Windenergie eine wichtige Energiequelle. Windenergie wurde in Form von Segeln und Windmühlen zur Schifffahrt, zur Wassergewinnung für Trinkwasser und Bewässerung, zur Entwässerung zur Urbarmachung von Ackerland, zum Mahlen von Mehl, zum Sägen usw. genutzt. Zheng He unternahm mit seiner riesigen Flotte von Segelschiffen sieben Reisen in den Westen. Nach der Ming-Dynastie wurden Windmühlen in großem Umfang zur Bewässerung und Entwässerung von Ackerland eingesetzt, was zeigt, dass China die Herstellung und Anwendung der Segel- und Windmühlentechnologie schon seit langem beherrschte.

Simulation antiker chinesischer Windmühlen zur Bewässerung von Ackerland

Die uns am besten bekannten Windmühlen sind jedoch die großen Windmühlen aus den Industrieländern der Niederlande. Diese großen Windmühlen nutzen die Windenergie zur Umwandlung in Strom zum Abpumpen von Wasser, Zerkleinern von Feldfrüchten, Verarbeiten verschiedener Rohstoffe usw. und sind zudem zu einem einzigartigen kulturellen Symbol der Niederlande geworden.

Holländische Windmühle

Doch ob es nun unser Eindruck von holländischen Windmühlen ist oder chinesischen historischen Aufzeichnungen zufolge: Windmühlen, die Windenergie nutzen, können 4, 6 oder sogar mehr Flügel haben. Warum haben moderne Windkraftanlagen zur Stromerzeugung durch Wind grundsätzlich nur 3 Rotorblätter?

Guangdong Yuepingyuan Sishui 40 MW Windparkprojekt

Komm, komm, lass uns gemeinsam das Geheimnis erforschen

Wir wissen, dass der Zweck der Konstruktion, Herstellung und des Betriebs von Windkraftanlagen darin besteht, mit minimaler Investition unter gleichen Windressourcenbedingungen den maximalen Nutzen zu erzielen. Um es ganz klar auszudrücken: Es geht darum, die Kosten für Windkraftanlagen so weit wie möglich zu senken und die Stromerzeugung zu maximieren.

Youyou-Windturbinen prägen das landwirtschaftliche Photovoltaik-integrierte Photovoltaikprojekt der Guangdong Power Zhanjiang Harvest Company

Ist es für uns also besser, ein hohes oder ein niedriges Drehmoment zu wählen? ‍

Lüfterstrukturdiagramm

Daher müssen wir das Drehmoment so weit wie möglich reduzieren, die Spitzengeschwindigkeit erhöhen, einen höheren Windenergienutzungskoeffizienten erreichen und eine höhere Stromerzeugung erzielen.

Das Drehmoment steigt mit der Anzahl der Blätter. In praktischen Anwendungen ist das Drehmoment von 3 Blättern im Vergleich zu 4 Blättern oder mehr am geringsten. Je weniger Blätter, desto höher die Geschwindigkeit und desto höher die Schnelllaufzahl.

Der 2-Blatt-Lüfter

Stimmt es nicht, dass die Spitzengeschwindigkeit umso höher ist, je höher die Geschwindigkeit ist?

2-Blatt-Lüfter

sicherlich. Dabei muss jedoch Folgendes berücksichtigt werden: Durch die Verwendung von zwei Rotorblättern lässt sich zwar die maximale Blattspitzengeschwindigkeit erreichen, die Effizienz der Stromerzeugung wird jedoch reduziert, da das Drehmoment bei Verwendung von zwei Rotorblättern niedriger ist und bei niedrigen Windgeschwindigkeiten das geringere Drehmoment die Stromerzeugungsgeschwindigkeit nicht erreichen kann und keine Stromabgabe erfolgt. Zweitens: Je weniger Blätter vorhanden sind, desto höher ist die Nenndrehzahl. Wenn die Geschwindigkeit einen bestimmten Wert erreicht, ist die Kreisgeschwindigkeit der Blattspitze sehr groß, was zu einem großen Windwiderstand führt. Das Widerstandsdrehmoment begrenzt die weitere Steigerung der Kraftentwicklung und der Geschwindigkeit.

Vietnam Ninh Thuan Cheng Thanh 50 MW Windkraftprojekt

Darüber hinaus ist die Winderfassungseffizienz eines Zweiblattventilators aufgrund des großen Abstands zwischen den Blättern nicht so gut wie die eines Dreiblattventilators. Um die Effizienz der Winderfassung zu verbessern, ist die Rotorgeschwindigkeit eines Zweiblattventilators normalerweise höher als die eines Dreiblattventilators, was jedoch auch das Ventilatorgeräusch erhöht und die optische Wirkung verstärkt.

AVIC Xiangzhou Baizhang 50 MW Windkraftprojekt

Daher ist auch zu wenig Laub nicht gut. Was ist mit Ventilatoren mit 4 oder mehr Flügeln?

Drei Flügel erleichtern dem Ventilator, das Gleichgewicht zu halten. Wenn die Anzahl der Flügel zu groß ist, lässt sich der Ventilator nur schwer ausbalancieren und die Kosten sind hoch. Aufgrund des großen Widerstands erzeugen Lüfter mit mehreren Flügeln nachteilige Faktoren, die die Rotation der Flügel beeinträchtigen und die Energieumwandlungsrate verringern. Offshore-Windkraftprojekt Jieyang Shenquan 2 der State Power Investment Corporation

Daher kann durch die Verwendung eines Dreiblattventilators das beste Drehzahlverhältnis erreicht werden, wodurch eine maximale Energieausbeute und ein maximaler Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung erreicht werden, während gleichzeitig die Vorteile einer guten Balance und niedriger Kosten gegeben sind . Nach einer langen Phase der Überprüfung ist der Dreiblattventilator heute die am weitesten verbreitete Ventilatorform.

Beim Windparkprojekt Shaoguan Nanxiong Liniuping Phase III von China Energy Construction drehen sich unter blauem Himmel und weißen Wolken auf den Gipfeln üppiger grüner Berggipfel langsam Reihen von Windturbinen. Hier wird sauberer und standardisierter Ökostrom gesammelt und kontinuierlich in die Gebiete im Süden von Guangdong geleitet. Beim 500-MW-Offshore-Windkraftprojekt Huadian Yangjiang Qingzhou III, dem ersten Offshore-Tiefsee-Windpark in China, der von China Energy Construction Guangdong Thermal Power errichtet wurde, ragen Reihen großer Windturbinen hoch über das weite Meer und drehen sich mit dem Wind ... Huaneng Mengcheng County Xutuan Phase II 50-MW-Windparkprojekt

Herausgeber: Zhang Shuo

Korrekturleser: Chu Xinyan Quelle: China Energy Construction Guangdong Thermal Power