Srovnání horizontálních a vertikálních větrných turbín
větrné turbíny se liší velikostí a designem, kde orientace osy-vodorovná nebo svislá-činí hlavní rozdíl. Je zřejmé, že ve vodorovné osy větrné turbíny s vertikální vrtulí otáčí směr větru horizontálně, zatímco ve svislé osy větrné turbíny lopatky rotace kolem svislé osy, směr větru vertikálně.
během let vykořisťování, bylo jasné, že vodorovné osy větrné turbíny, nebo HAWTs, hrát dobře v otevřených oblastech, zatímco VAWTs mají mnohem méně omezení, a tak mohou být namontovány na vrcholcích kopců a střechy v městských oblastech.
Obecný Přehled o VAWT a HAWT
Pro HAWTs směr větru je důležitý, protože lopatky jsou více produktivní, když vítr proudí v pravém úhlu. Navíc mají obvykle rotační pohon pro nastavení lopatek ve směru větru.
naopak, vertikální osa větrná turbína není tak závislá na úhlu větru a může pracovat při nižší rychlosti větru než průměrný HAWT. Nicméně, tam jsou některé vodorovné osy větrné turbíny vzory, jako jsou větrné turbíny o TBHAWT Výroby, které se podaří uniknout ztráty účinnosti je navržen tak, aby efektivní i při rychlosti větru 8 m/s nebo méně.
vertikální osy větrné turbíny stojí svisle nebo kolmo k zemi převod větru Ze všech 360 stupňů kolem. Jako ideální pro městské oblasti, VAWTs lze použít v místech s nekonzistentními větry nebo složitými venkovskými oblastmi.
i Přes tyto skutečnosti, VAWTs objeví méně produktivní než HAWTs vzhledem k nižší provozní rychlosti a následné produktivity, ale jsou rozhodně ideální volbou pro jednotlivce, domácnosti s vysokou turbulencí větru.
HAWTs a VAWTs vyrábějící elektřinu nižší než 100 kW jsou považovány za malé a většinou se používají lokálně pro potřeby domácnosti. Existují však některé návrhy HAWT s více než 50 kW produkce, která se ukázala být zisková díky dobré kombinaci efektivity nákladů a dosahu zákazníka.
malé větrné turbíny mají tendenci být více populární, protože mají méně půdy a investiční požadavky, které ty velké. Malé WTs jsou vhodné zejména pro vzdálené a off-grid oblasti a lze je připojit nebo odpojit od národních elektrických vedení.
vodorovná osa Větrná turbína
horizontální osa větrné turbíny využívají větrnou energii lopatkami namířenými na vodorovnou osu rovnoběžnou se zemí. HAWT čelí větru kolmo, takže lopatky větrné turbíny se otáčejí po aerodynamickém zdvihu.
na trhu větrné energie převládají vodorovné osy WTs, protože jejich konstrukční řešení umožňuje získat více energie úplným otáčením lopatek z hlediska konzistentního proudění větru. A co víc, větrné turbíny s vodorovnou osou jsou odolné vůči zpětnému sledování, což je také výhodné u tohoto typu výroby energie.
aby bylo dosaženo maximální účinnosti, musí být větrné turbíny s vodorovnou osou umístěny ve směru větru. Pokud je směr větru univerzální, může účinnost výroby energie občas výrazně klesnout.
tato nevýhoda je však odstraněna, když je farma větrných turbín s vodorovnou osou umístěna ve správně zvolené oblasti s konzistentním, stejně směrovým proudem větru.
malé větrné turbíny má často vítr vane sladit s směr větru, zatímco velké větrné turbíny patří stáčení metr, jaká větrné turbíny pozici udržet souladu s větru proud. Konzistentní a stabilní proudění větru je důležité mít, když operátor hledá nákladově efektivní řešení.
Vertikální Osy Větrné Turbíny
Vertikální osy větrné turbíny lopatky otáčejí kolmo k zemi a kolem svislé osy pomocí drag and lift efekty pro provoz. I přes nedostatek popularity ve srovnání s HAWT, VAWTs může přijímat a zpracovávat vítr z jakéhokoliv směru tak, že dokonale vyhovuje městských a příměstských oblastech s turbulentní, v rozporu větry.
převodovka větrné turbíny a některé její vybavení lze instalovat blíže k zemi. Uživatel větrné turbíny tak může výrazně snížit náklady na údržbu, což spolu s méně hlučnou konstrukcí vytváří větší podmínky pro soužití.
Vertikální osy větrné turbíny jsou poměrně citlivé na ústupu vzhledem k ostří bude otáčení po směru větru, zatímco oni potřebují cestovat zpět do větru, než se dostat tlačil zpět.
Na konci dne, nové výzkumy ukazují, že vertikální osy větrné turbíny nejsou tak moc odlišné od horizontální osa – větrné turbíny účinnost silně závisí na oblasti, větrné podmínky a potřebné energie výstupní hlasitost.
rotace
při otáčení získávají lopatky HAWT účinky proměnlivé setrvačné síly a stále stabilní gravitace. Díky těmto vlivům procházejí lopatky HAWT střídavým zatížením, které je škodlivé pro únavovou pevnost čepele.
během otáčení jsou přijaté účinky větrné turbíny ve svislé ose stabilnější díky setrvačné síle a stabilizaci gravitace. V tomto ohledu je zatížení pevné, takže životnost vawtovy únavy je delší než HAWTOVA.
Rychlost větru
je všeobecně známo, že větrné turbíny s vodorovnou osou vykazují velký výkon díky dostatečné počáteční rychlosti a konzistentním proudům větru. Je však třeba zmínit, že účinnost větrné turbíny do značné míry závisí na konstrukčním návrhu.
podporovat tento nápad, Čína Aerodynamický Výzkumné a Vývojové Centrum provádí experiment s malým vodorovné osy větrné turbíny s počáteční rychlostí kolem 5 m/s a maximální obdržela rychlost 5,9 m/s.
experiment dokázal, že počáteční rychlost je dostatečná k překonání spotřeby energie, větrné turbíny, a proto je nevyhovující. Současně jsou další větrné turbíny s větším rozsahem rychlosti větru, jako je výše zmíněný WTW-55 společností TBHAWT Manufacturing zmíněný, slibnější větrnou turbínou z hlediska komerčního využití.
vertikální větrné turbíny začínají při nižší rychlosti větru, což má za následek méně produktivní výkon. Poskytnout nákladově přiměřený výkon, H-konstrukce svislé osy větrné turbíny by měly být vybrány – v tomto případě provozovatel by měl ujistěte se, že profil křídla a optimální úhel instalace jsou přesně dodrženy. Tím, že dělá tak, H-strukturované větrná turbína začne v neporazitelný 2 m/s.
Efektivita
Vodorovné osy větrné turbíny zvítězit v větrné energie na trhu, vzhledem k jejich mnohem vyšší účinnost ve srovnání s VAWT. HAWTs se zase dělí na velké a malé větrné turbíny, kde velké WTs potřebují prostorné otevřené plochy, ideálně s přístupem k moři, aby získaly více větru.
malé větrné turbíny mají menší omezení a mohou být použity pro malé domácí domácnosti i pro obstarání obce nebo města. Jistě, to vše silně závisí na velikosti větrné farmy – čím větší je, tím více domácností může sloužit.
pokud jde o komerční využití, horizontální osy větrné turbíny opustit VAWT daleko pozadu, pokud jde o upscaling a produktivitu. Vzhledem k větší velikosti stojí údržba HAWT více, ale zároveň produkují desetkrát více elektřiny než průměrná svislá osa větrné turbíny.
Je třeba připomenout, že vertikální osy větrné turbíny jsou výrazně neefektivní v high-rychlost větru toků vzhledem k jejich v konečném důsledku nízké počáteční momenty a dynamické problémy se stabilitou.
horizontální i vertikální typy větrných turbín mají výhody a nevýhody. Chcete-li získat většinu z toho, developer nejprve musí rozhodnout o tom, zda chtějí větrné turbíny na vlastní obstarání, nebo zpeněžit větrné energie soustružení větrné turbíny do stabilní dlouhodobý příjem.
- Autor
- Poslední Příspěvky
- Jsou Golfové Míčky Recyklovatelné? (A Jsou Biologicky Rozložitelné?)- 2. Března 2021
- Jsou Hůlky Recyklovatelné? (A jsou kompostovatelné nebo biologicky rozložitelné) – 2. března 2021
- je Sellotape recyklovatelný? (A je kompostovatelný nebo biologicky rozložitelný?) – March 2, 2021