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유인풍력타워발전기(IWTG : Induced Wind Tower Generator)

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Let me show you advanced new technology for vertical wind turbine that is absolutely different mechanism comparing with current one, something may be similar one such as this type but this is completely different principle of the turbine rotation by wind force, so far now, All most wind turbine regardless of horizontal or vertical type is rotating by wind velocity force, however, this wind turbine is rotated by pressure different force caused by wind velocity. At the moment, we need to know that atmosphere at any condition, wind collection is not true because there is no static pressure different atmosphere, this means that no principle of continuity, no Bernoulli's ventury effect is available atmosphere, so what we called building wind is not happens actually in other area beyond the building where wind velocity is exactly same velocity between two building.

For this principle of the wind turbine, we can find no wind zone in centroid of the wind turbine rotor because wind velocity is completely blocked by wind partition installed at 90 degree for each one, so this wind turbine rotated by only pressure different energy not by wind velocity.

This model test shows rotation performance for each stage, I installed different wind turbine type. shortly wind turbine is divided into two type
the first one is a drag type and another one is a lift type,So I installed it from the first stage.

1. Twin lift blade
2. Single drag blade
3. Single lift blade
4. Twin drag blade

Take look at the top of this stage, I installed same wind turbine of Single lift blade at atmosphere condition. Finally I could not see Turbine rotating due to low wind velocity of 2m/s.
Also, I can see that efficiency of each wind turbine comparing two type of the wind turbine
the best efficiency of the wind turbine is twin lift blade enclosed with wind block partition. I never seen this kind of a blade in current vertical wind turbine.


차압식 풍력 터빈(유인풍력발전기)이라는 새로운 풍력 터빈의 성능을 기존의 수평축과 수직축 풍력 발전기에 비교하여 장단점을 정리하면 다음과 같습니다.

1. 수평축 풍력 발전기
수평축 풍력발전기의 정격 출력 2MW(2000kW)으로 년 간 시간당 실제 평균 출력 결과는 약 240kW로써 정격 풍속 12m/s 이상에서 출력되는 유도 발전기의 특성상 한국의 육상 평균 풍속을 3.5m/s, 제주도 해안 9.5m/s라고 볼 때 현실적으로 수평축 풍력 발전은 한국의 풍자원에 맞지 않는 풍력 발전기라고 판단됨.
결론적으로 정격 풍속 12m/s이하에서 한전 전기로 공회전 시켜 풍속 12m/s 이상에서 발전을 한다고 본다면 정격 용량의 약 1/10 수준으로서 경제성이 없다고 보는 것이다.

2. 수직축 풍력 발전기
수직축 풍력 발전기는 수평축에 비하여 상대적으로 바람이 부는 방향에 덜 영향을 받는다는 것은 장점이다. 하지만, 수직축의 단점은 수평축과 같이 회전 방향과 반대 방향 양쪽에 동일한 바람을 맞아 어느 한쪽에서는 회전 저항 발생을 피할 수가 없는 것이다.
또한, 기존의 수직축 풍력 발전기의 단점은 수직 중력 저항으로 터빈의 크기에 크게 제한을 받으며 현재 약 3kW 이상은 상용이 어려운 것이 현실이다. 또한, 터빈 회전축의 지점이 상부 자유단 구조로써 구조적으로 터빈 직경의 크기에도 제한을 받는다.

3. 유인풍력타워발전기
수평축과 수직축의 단점을 보완하기 위하여 바람의 속도 에너지를 압력 에너지로 전환시킨 것이 차압식이며, 터빈 외부에 4개의 바람막이를 90도 방향에 45도 각도로 설치하여 바람의 방향이 순간적으로 90도 이상 바뀌지 않는 이상 터빈의 회전 저항이 발생하지 않는 것이 특징이다. 즉, 바람이 부는 반대 방향에서의 출구측 부압에 의해 회전하는 것이 차압식 풍력 터빈의 회전 원리이며, 기존의 수직축 풍력 터빈의 회전 저항을 해소한 모델이라고 볼 수 있다.
특히, 바람막이 상하부에 각각의 상판과 바닥판으로 구성되어 자연적으로 터빈의 회전축 상하부가 구조적으로 양단 회전단으로 구성되어 터빈의 크기에 상대적으로 제한을 덜 받게 된다.

4. 유인풍력타워발전기의 표준 설비 용량
유인풍력타워발전기의 최대 장점은 무엇보다 친환경적임과 동시에 구조적으로 단위 층을 임의 설계가 가능함에 따라 설비 용량 선정이 용이하다고 볼 수 있다. 즉, 단위 층의 높이를 5m를 기준으로 할 때 이때의 풍력 터빈의 터빈의 직경은 10m, 타워의 직경은 20m가 된다. 이 조건에서 해안가의 평균 풍속을 7m/s를 기준으로 할 때 단위 층의 이론적인 예상 출력은 공기밀도*투영면적*풍속^3*효율(53%)*0.5=1.2kgf/m^3*5m*10m*7^3m/s/1000*53%*0.5=6Kw가되며, 이러한 타워를 15층으로 적층한다면 총 예상 출력은 약 90kW이며 이를 수평축 2MW 년 평균 출력은 약 180kW이므로 출력 성능은 약 50% 수준이나, 국내 해안가의 평균 풍속(7m/s)에서 풍력으로 전력을 생산할 수 있는 한국형 최적의 풍력발전기라고 볼 수 있다.


“끝”

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