수직축 풍력 발전기의 특성 해석

Abstract

본 논문에서는 수직축 풍력 발전기의 특성을 해석하였다. 날개를 지나는 바람의 속도가 날개의 높이에 따라서 변화한다고 가정하고 날개에 작용하는 항공 역학적인 힘을 수치적으로 계산하여 날개의 특성을 나타내는 변수들의 변화가 풍차의 효율및 시동 특성에 주는 영향을 검토하였다. 기준 풍속에서 풍차는 혼자 힘으로 시동이 되지 않고 따라서 보조 장치가 필요하게 된다. 날개에 설치각을 주는 것은 이러한 시동 특성의 향상에 기여하지 못하고 오히려 풍차의 효율을 저하시키는 것으로 나타났다. 풍차 출력의 대부분은 날개의 중앙부에서 나오며 강풍에서의 과속 회전을 방지하기 위한 장치가 풍차의 안전을 위해서 필요하다. 풍력 발전기의 설계 방법을 토의 하였으며 5 kw급 풍차의 주축 및 날개에 대한 설계 예를 제시하였다.