Porównanie turbin wiatrowych osi poziomej i pionowej
turbiny wiatrowe różnią się wielkością i konstrukcją, gdzie orientacja osi-pozioma lub pionowa-stanowi zasadniczą różnicę. Oczywiście, w osi Poziomej turbiny wiatrowej pionowe śmigło obraca się w kierunku wiatru poziomo, podczas gdy w osi pionowej łopaty turbiny wiatrowej obracają się wokół osi pionowej skierowanej w kierunku wiatru pionowo.
przez lata eksploatacji stało się jasne, że turbiny wiatrowe o osi poziomej, lub HAWTs, działają dobrze na otwartych obszarach, podczas gdy VAWT mają znacznie mniejsze ograniczenia, a zatem mogą być montowane na wzgórzach i dachach w obszarach miejskich.
ogólny przegląd VAWT i HAWT
dla Hawtów kierunek wiatru jest ważny, ponieważ łopaty są bardziej wydajne, gdy wiatr płynie pod odpowiednim kątem. Dodatkowo zwykle mają napęd obrotowy, aby dostosować łopatki do kierunku wiatru.
przeciwnie, turbina wiatrowa o osi pionowej nie jest tak zależna od kąta wiatru i może pracować przy niższej prędkości wiatru niż przeciętny HAWT. Istnieje jednak kilka projektów turbin wiatrowych o osi poziomej, takich jak turbina wiatrowa firmy Tbhawt Manufacturing, która pozwala uniknąć utraty wydajności, zaprojektowana tak, aby utrzymać skuteczność nawet przy prędkości wiatru 8 m/s lub mniejszej.
turbiny wiatrowe o osi pionowej stoją pionowo lub prostopadle do podłoża, przekształcając wiatr ze wszystkich 360 stopni wokół. Jako idealne dopasowanie do obszarów miejskich, VAWTs może być stosowany w miejscach o niespójnych wiatrach lub złożonych obszarach wiejskich.
pomimo tych faktów, VAWTs wydają się mniej wydajne niż HAWTs ze względu na niższą prędkość operacyjną i późniejszą produktywność, ale są zdecydowanie idealnym wyborem dla indywidualnego gospodarstwa domowego z wiatrami o wysokiej turbulencji.
hawty i Vawty produkujące energię elektryczną poniżej 100 kW są uważane za małe i są najczęściej wykorzystywane lokalnie na potrzeby gospodarstw domowych. Istnieje jednak kilka projektów HAWT o mocy ponad 50 kW, które okazały się opłacalne ze względu na dobre połączenie opłacalności i zasięgu klienta.
małe turbiny wiatrowe są bardziej popularne, ponieważ mają mniej gruntów i wymagań inwestycyjnych niż duże. Małe WTs są szczególnie odpowiednie do obszarów oddalonych i poza siecią i mogą być podłączone lub odłączone od krajowych linii energetycznych.
Turbina wiatrowa o osi poziomej
turbiny wiatrowe o osi poziomej wykorzystują energię wiatru za pomocą łopatek skierowanych na poziomą oś równoległą do ziemi. HAWT zwrócony jest ku wiatrowi prostopadle, tak że łopaty turbiny wiatrowej obracają się po podniesieniu aerodynamicznym.
na rynku energetyki wiatrowej przeważają WTS osi poziomych, gdyż ich konstrukcja konstrukcyjna pozwala uzyskać więcej energii poprzez pełne obroty łopat w zakresie stałego przepływu wiatru. Co więcej, turbiny wiatrowe o osi poziomej są odporne na cofanie, co jest również korzystne w tego typu wytwarzaniu energii.
aby osiągnąć maksymalną wydajność, turbiny wiatrowe o osi poziomej muszą być umieszczone w kierunku wiatru. Jeśli kierunek wiatru jest uniwersalny, wydajność wytwarzania energii może czasami znacznie spadać.
jednak ta wada jest eliminowana, gdy Farma turbin wiatrowych o osi poziomej znajduje się w odpowiednio wybranym obszarze ze stałym przepływem wiatru w tym samym kierunku.
mała turbina wiatrowa często ma łopatkę wiatru, która dostosowuje się do kierunku wiatru, podczas gdy duże turbiny wiatrowe zawierają miernik odchylania, który koryguje pozycję turbiny wiatrowej, aby utrzymać ją w linii ze strumieniem wiatru. Stały, stabilny przepływ wiatru jest ważny, gdy operator szuka opłacalnego rozwiązania.
Turbina wiatrowa z osią pionową
łopaty Turbiny Wiatrowej z osią pionową obracają się prostopadle do podłoża i wokół osi pionowej, korzystając z efektów przeciągania i podnoszenia. Pomimo braku popularności w porównaniu do HAWT, VAWTs może odbierać i przetwarzać wiatr z dowolnego kierunku, dzięki czemu idealnie pasuje do obszarów miejskich i podmiejskich z burzliwymi, niespójnymi wiatrami.
skrzynia biegów turbiny wiatrowej i część jej wyposażenia Można zainstalować bliżej ziemi. W ten sposób użytkownik turbiny wiatrowej może znacznie obniżyć koszty konserwacji, co wraz z mniej hałaśliwą konstrukcją stwarza lepsze warunki do współżycia.
turbiny wiatrowe o osi pionowej są dość wrażliwe na cofanie się, ponieważ łopaty obracają się wzdłuż kierunku wiatru, podczas gdy muszą wrócić do strumienia wiatru, zanim zostaną zepchnięte z powrotem.
na koniec dnia nowe badania pokazują, że turbiny wiatrowe o osi pionowej nie różnią się zbytnio od turbin o osi poziomej – wydajność turbiny wiatrowej w dużym stopniu zależy od warunków wiatrowych w obszarze i wymaganej mocy wyjściowej.
obrót
przy obrotach ostrza HAWT uzyskują efekty zmiennej siły bezwładności i stale stabilnej grawitacji. Ze względu na te wpływy ostrza HAWT przechodzą przez naprzemienne obciążenie, które jest szkodliwe dla wytrzymałości zmęczeniowej ostrza.
podczas obrotu otrzymane efekty turbiny wiatrowej o osi pionowej są bardziej stabilne dzięki sile bezwładności i stabilizacji grawitacji. W związku z tym obciążenie jest stałe, więc długowieczność zmęczeniowa VAWT jest dłuższa niż HAWT.
prędkość wiatru
powszechnie wiadomo, że turbiny wiatrowe o osi poziomej wykazują doskonałe osiągi dzięki wystarczającej prędkości początkowej i stałym przepływom wiatru. Należy jednak wspomnieć, że skuteczność turbin wiatrowych w dużej mierze zależy od projektu budowlanego.
aby wesprzeć ten pomysł, China Aerodynamics Research and Development Center przeprowadziło eksperyment z małą poziomą turbiną wiatrową o prędkości początkowej około 5 m/s i maksymalnej prędkości odbioru 5,9 m/s.
eksperyment wykazał, że ta prędkość początkowa jest niewystarczająca, aby przewyższyć zużycie energii przez turbinę wiatrową, a tym samym jest niezadowalająca. Jednocześnie inne turbiny wiatrowe o większym zakresie prędkości wiatru, takie jak wspomniany wyżej WTW-55 firmy tbhawt Manufacturing, są bardziej obiecującymi turbinami wiatrowymi pod względem komercyjnym.
turbiny wiatrowe o osi pionowej zaczynają się przy niższej prędkości wiatru, co skutkuje mniejszą wydajnością. Aby zapewnić ekonomiczną wydajność, należy wybrać turbiny wiatrowe o osi pionowej H-structure – w tym przypadku operator powinien upewnić się, że płat i optymalny kąt montażu są dokładnie przestrzegane. Dzięki temu turbina wiatrowa o strukturze H rozpocznie się z prędkością 2 m/s.
sprawność
turbiny wiatrowe o osi poziomej przeważają na rynku energii wiatrowej ze względu na znacznie wyższą wydajność w porównaniu z VAWT. Z kolei HAWTs dzielą się na duże i małe turbiny wiatrowe, gdzie duże WTs potrzebują przestronnych otwartych przestrzeni, najlepiej z dostępem do morza, aby uzyskać więcej wiatru.
małe turbiny wiatrowe mają mniejsze ograniczenia i mogą być stosowane w małych gospodarstwach domowych, a także w celu pozyskania społeczności lub miasta. Z pewnością wszystko zależy w dużym stopniu od wielkości farmy wiatrowej – im jest ona większa, tym więcej gospodarstw domowych może służyć.
jeśli chodzi o komercyjne wykorzystanie, turbiny wiatrowe o osi poziomej pozostawiają VAWT daleko w tyle pod względem skalowania i wydajności. Będąc większymi rozmiarami, HAWT maintenance kosztuje więcej, ale jednocześnie produkuje dziesięć razy więcej energii elektrycznej niż średnia turbina wiatrowa o osi pionowej.
należy przypomnieć, że turbiny wiatrowe o osi pionowej są zauważalnie nieefektywne w przypadku szybkich przepływów wiatru ze względu na ich ostatecznie niski moment rozruchowy i problemy ze stabilnością dynamiczną.
zarówno poziome, jak i pionowe typy turbin wiatrowych mają zalety i wady. Aby uzyskać większość z nich, deweloper musi najpierw zdecydować, czy chce, aby turbina wiatrowa była nabywana samodzielnie, czy też zarabiała na energii wiatrowej, przekształcając turbiny wiatrowe w stabilny długoterminowy dochód.
- Autor
- Ostatnie posty
- czy piłki golfowe nadają się do recyklingu? (I Czy Są Biodegradowalne?
- Czy Pałeczki Nadają Się Do Recyklingu? (I czy są kompostowalne lub biodegradowalne) – 2 marca 2021
- czy Sellotape nadaje się do recyklingu? (I czy jest kompostowalny czy biodegradowalny?) – March 2, 2021