Czym jest turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu (VAWT)?

Turbina wiatrowa z pionową osią obrotu jest powszechnie stosowana w domach do produkcji energii odnawialnej. Ma pionowy wał wirnika z dwoma lub trzema łopatkami, które poruszają się w górę i w dół. Generator znajduje się na dole wieży, a łopatki wokół wału.

Turbiny wiatrowe to urządzenia służące do przetwarzania energii wiatru na energię elektryczną. Występują w różnych kształtach, rozmiarach i typach. Pozioma oś Najbardziej powszechnie dostępnymi typami są turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu (VAWT).

Działanie i komponenty turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu (VAWT)

Główne elementy turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu obejmują: łożysko, ostrze i wspornik ostrza, rama i wał.

Pracujący - Turbina ta jest instalowana na rozdzielaczach dróg autostradowych. Skrzydła turbiny mają zakrzywiony kształt, aby przechwytywać wiatr z drogi dwukierunkowej i wykorzystywać prędkość pojazdu do obracania turbiny. Turbina wiatrowa o pionowej osi jest połączona ze skrzynią biegów z kołami zębatymi, która jest bezpośrednio połączona z generatorem elektrycznym. Wiatr obraca turbinę, która obraca skrzynię biegów i zwiększa obroty przed przekazaniem ich do generatora jako wejście mechaniczne. Następnie generator przekształca to wejście w energię elektryczną, która jest magazynowana w akumulatorze.

Zastosowania turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu

Oto niektóre z jego zastosowań.

• Idealne dla projekty wiatrowe na małą skalę i zastosowań mieszkaniowych
• Ze względu na swoją trwałość najlepiej sprawdzają się w miejscach, gdzie często występują burze i silne wiatry.
• Turbiny te są w stanie wytwarzać energię nawet w niestabilnych warunkach pogodowych, przy porywistych wiatrach i turbulencjach.

Rodzaje Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu (VAWT)

Dostępne są dwa rodzaje turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu: turbina wiatrowa Darrieusa i turbina wiatrowa Savoniusa.

1. Turbina wiatrowa Darrieusa

Turbina wiatrowa Darrieusa została nazwana na cześć znanego francuskiego wynalazcy Georgesa Darrieusa i jest również nazywana trzepaczką do jajek. turbiny wyposażone są w długie, zakrzywione skrzydła które są połączone z górną i dolną częścią wału wirnika na każdym końcu. Siła aerodynamiczna windy jest wykorzystywana do obracania tych turbin.

Turbina wiatrowa wykorzystuje siłę wiatru, tworząc efekt ssania na swojej przedniej powierzchni, powodując wirowanie skrzydeł. Turbiny Savoniusa mają niski opór ze względu na kształt skrzydeł. Po rozpoczęciu obrotu turbiny te przyspieszą, aby obracać się z prędkością przewyższającą prędkość wiatru.

2. Turbina wiatrowa Savoniusa

Jego ostrza są rozmieszczone w kształcie helisy wokół pionowego wału. Główną zasadą działania tych turbin jest wykorzystanie oporu przepływu do aktywacji wirników. Oznacza to, że siła dynamiczna wiatru działająca na łopatki turbiny wprawia wirnik w ruch. Jedną z najbardziej niezwykłych cech tej turbiny jest solidny obszar odbioru wiatru. Jednocześnie odwrotna strona łopatek spotyka się z siła oporu aerodynamicznego.

Na przykład, gdy biegamy lub jeździmy na rowerze, czujemy pęd powietrza w przeciwnym kierunku, tak samo jest z tymi turbinami. Podobnie, gdy jest to stosowane do tych turbin wiatrowych, są one w stanie obracać się szybko, przypominając prędkość wiatru.

Przeczytaj szczegółowo o 2 rodzaje turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu

Zalety i wady VAWT

Stosowanie turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu niesie ze sobą szereg zalet:

• Bezpieczne, skalowalne i mogą wytwarzać energię przy dowolnym kierunku wiatru.
• Ekonomiczne, łatwe w instalacji i obsłudze oraz przenośne.
• Ponieważ skrzynia biegów, generator i inne części znajdują się na ziemi, nie ma potrzeby stawiania wysokiej wieży.
• Mniejsza liczba łopatek powoduje mniejsze zagrożenie dla ludzi i ptaków.
• Działa skutecznie w różnych warunkach pogodowych.
• Można go stosować w miejscach, gdzie niemożliwe jest wznoszenie wyższych konstrukcji.
• Do obsługi tych turbin nie są wymagane żadne mechanizmy.
• Ekonomiczne, wydajne i ciche źródła energii dla obszarów miejskich.

Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu mają kilka wad.

• W turbinach HAWT wydajność spada ze względu na opór łopatek podczas obrotu.
• Trudno je układać na wieżach, ponieważ są połączone z podstawami, takimi jak budynki lub ziemia.
• Niższa sprawność obrotowa i mniejsza prędkość wiatru.
• Podzespoły są bardziej podatne na zużycie niż inne rodzaje turbin wiatrowych.
• Zwierzęta mogą zakłócić rotację na otwartych przestrzeniach.
• Turbulentny przepływ w pobliżu podłoża powoduje silne wibracje i hałas.

Polecamy: Panele słoneczne czy turbiny wiatrowe – co jest lepsze?