Rozdiel medzi veternou turbínou vo vodorovnej a zvislej osi

Termín veterný mlyn sa používa na označenie veterného stroja, ktorý mele zrno. Moderné strojové aplikácie sa však správnejšie nazývajú „veterné turbíny“, pretože sa dajú použiť na rôzne aplikácie. Veterné turbíny sú najúčinnejším spôsobom, ako premeniť veternú energiu na elektrickú alebo mechanickú energiu. Veterné turbíny možno rozdeliť hlavne do dvoch kategórií podľa usporiadania rotačnej osi lopatiek rotora: veterná turbína horizontálnej osi (HAWT) a vertikálna os veternej turbíny (VAWT). Ak je rotačná osa lopatiek rovnobežná s prúdom vetra, turbína sa nazýva HAWT a keď je rotačná os kolmá na prúd vetra, nazýva sa VAWT. Typy horizontálnych osí sú najobľúbenejšie a bežne používané komerčné veterné turbíny. Pozrime sa na technické rozdiely medzi týmito dvoma konfiguráciami.

Veterná turbína s vodorovnou osou (HAWT)

HAWT, skratka pre horizontálnu osovú veternú turbínu, je najbežnejšie používanou konštrukčnou konfiguráciou vo veterných turbínach s rotormi podobnými rotorom lietadiel. Keď je rotačná os lopatiek rovnobežná s prúdom vetra, nazýva sa turbína horizontálna os veterná turbína (HAWT). HAWT zachytáva kinetickú energiu vetra pomocou rotora vrtulového typu a ich os otáčania je rovnobežná so smerom vetra. HAWT sú k dispozícii v mnohých veľkostiach od niekoľkých stoviek wattov do stoviek kilowattov. Tieto typy veterných turbín sa zvyčajne používajú v podmienkach priamočiarych vetra, kde je k dispozícii konštantný prúd a smer vetra na zachytenie maximálnej veternej energie. HAWT nie sú účinné tam, kde je vietor turbulentný, takže sa zvyčajne nachádzajú v oblastiach s konštantným smerovým prúdením vzduchu.

Veterná turbína vo zvislej osi (VAWT)

Veterná turbína vo zvislej osi alebo VAWT sú pravdepodobne najstarším typom veterných mlynov, v ktorých je os hnacieho hriadeľa kolmá na zem. Je to druh veterného mlyna, kde hlavný hriadeľ rotora beží vertikálne, na rozdiel od veternej turbíny s horizontálnou osou. Listy VAWT sa otáčajú vzhľadom na svoje vertikálne osi, ktoré sú kolmé na zem. Dizajn VAWT sa niekedy voľne klasifikuje ako dizajn založený na zdvíhaní alebo ťahaní. Dokážu zachytiť vietor z ľubovoľného smeru a ich ťažké stroje sú na úrovni zeme. Pretože je strojové zariadenie umiestnené na zemi, zjednodušuje sa tým dizajn a konštrukcia veternej veže a následne sa znižujú náklady na turbínu. Na rozdiel od HAWT sa VAWT zvyčajne používajú v oblastiach s turbulentným prúdením vetra, ako sú pobrežia, strechy, panoráma mesta atď..

Rozdiel medzi veternou turbínou vo vodorovnej a zvislej osi

dizajn

- Veterná turbína s horizontálnou osou (HAWT) je najbežnejšie používanou konštrukčnou konfiguráciou vo veterných turbínach s rotormi podobnými rotorom lietadiel. U HAWT je os otáčania lopatiek rovnobežná so smerom vetra. Veterná turbína vo vertikálnej osi (VAWT) je na druhej strane pravdepodobne najstarším typom veterných mlynov, v ktorých je os hnacieho hriadeľa kolmá na zem. Je to druh veterného mlyna, kde hlavný hriadeľ rotora beží vertikálne, na rozdiel od veternej turbíny s horizontálnou osou.

stroje

- Veterné turbíny na horizontálnej osi majú celý rotor, prevodovku a generátor namontované v hornej časti veže, ktoré sa musia otočiť tak, aby smerovali proti smeru vetra. Významná výhoda veternej turbíny na vertikálnej osi oproti typu horizontálnej osi je v tom, že prvá turbína môže prijímať vietor z ľubovoľného smeru, a preto nie je potrebné žiadne riadenie zatáčania. Vo VAWT sa veterný generátor, prevodovka a ďalšie hlavné komponenty turbíny môžu inštalovať na zemi, čo zjednodušuje konštrukciu a konštrukciu veternej veže a následne znižuje náklady na turbínu..

Vietor

- HAWT sa všeobecne používajú v podmienkach priaznivého vetra, kde je k dispozícii konštantný prúd a smer vetra, aby sa zachytila ​​maximálna energia vetra. HAWT nie sú účinné tam, kde je vietor turbulentný, takže sa zvyčajne nachádzajú v oblastiach s konštantným smerovým prúdením vzduchu. VAWT sú naopak výhodné najmä v oblastiach s turbulentným prúdením vetra, ako sú napríklad strechy, pobrežia atď. Na rozdiel od HAWT môžu VAWT fungovať aj pri nízkych rýchlostiach vetra a môžu sa stavať na miestach, kde sú zakázané vysoké konštrukcie..

Veterná turbína s horizontálnou a vertikálnou osou: porovnávacia tabuľka

zhrnutie

Veterné turbíny na horizontálnej aj vertikálnej osi majú približne rovnakú ideálnu účinnosť, ale HAWT sú častejšie. HAWT majú celý rotor, prevodovku a generátor na vrchu veže a musia sa otočiť tak, aby smerovali proti smeru vetra. Na druhej strane sú VAWT všesmerové, čo znamená, že rotor dokáže prijať prúd vetra z ľubovoľného smeru. Preto nie je potrebný žiadny mechanizmus stáčania. Navyše nevyžadujú konštantné nastavenie alebo prúdenie rýchlosti vetra. Okrem toho majú VAWT nižšiu rýchlosť spúšťacieho vetra ako HAWT. Okrem toho majú porovnateľne nižší hlukový podpis ako HAWT a masívne vežové štruktúry sa používajú menej často.