A comparação de turbinas eólicas de eixo Horizontal e Vertical
turbinas eólicas variam em tamanho e design, onde a orientação do eixo – horizontal ou vertical – faz a diferença do núcleo. Obviamente, numa turbina eólica de eixo horizontal, uma hélice vertical gira de frente para o vento horizontalmente, enquanto num eixo vertical as pás da turbina eólica giram em torno de um eixo vertical virado para o vento verticalmente.Através de anos de exploração, tornou-se claro que as turbinas eólicas horizontais axis, ou HAWTs, têm um bom desempenho em áreas abertas, enquanto VAWTs têm muito menos restrições e, portanto, podem ser montadas em colinas e telhados em áreas urbanas.
Visão Geral de VAWT e HAWT
para a direção do vento HAWTs é importante como as lâminas são mais produtivas quando o vento flui no ângulo reto. Além disso, eles geralmente têm uma movimentação de rotação para ajustar as lâminas para a direção do vento.
pelo contrário, uma turbina eólica de eixo vertical não é tão dependente do ângulo do vento e pode operar a uma velocidade menor do que uma média HAWT. No entanto, existem alguns projetos de turbinas eólicas de eixo horizontal, como uma turbina eólica por Fabricação TBHAWT, que conseguem escapar da perda de eficiência sendo projetado para manter eficaz, mesmo à velocidade do vento de 8 m/s ou menos.
turbinas eólicas de eixo Vertical permanecem verticalmente ou perpendiculares ao solo convertendo o vento de todos os 360 graus ao redor. Como um ajuste perfeito para áreas urbanas, VAWTs pode ser usado em lugares com ventos inconsistentes ou áreas rurais complexas.Apesar destes fatos, VAWTs parecem menos produtivos do que HAWTs devido à menor velocidade operacional e produtividade subsequente, mas são definitivamente uma escolha perfeita para uma família individual com ventos de alta turbulência.
HAWTs e VAWTs que produzem electricidade a menos de 100 kW são considerados pequenos e são utilizados localmente para as necessidades das famílias. No entanto, existem alguns projetos de HAWT com mais de 50 kW de produção que se provou ser rentável devido a uma boa combinação de custo-eficácia e alcance do cliente.
pequenas turbinas eólicas tendem a ser mais populares, Uma vez que têm menos requisitos de terra e Investimento que os grandes. Os pequenos WTs são especialmente adequados para áreas remotas e fora da rede, e podem ser conectados ou desconectados às linhas de energia nacionais.
Turbina Eólica de eixo Horizontal
turbinas eólicas de eixo Horizontal utilizam energia eólica através de lâminas direcionadas sobre um eixo horizontal paralelo ao solo. HAWT enfrenta o vento perpendicularmente de modo que as lâminas de turbina eólica girar seguindo um elevador aerodinâmico.Os eixos horizontais WTS prevalecem no mercado da energia eólica, uma vez que o seu projecto de construção permite obter mais energia através da rotação completa das lâminas em termos de fluxo de vento consistente. Além disso, as turbinas eólicas de eixo horizontal são resistentes ao retrocesso, o que também é benéfico neste tipo de geração de energia.
para atingir a máxima eficiência, As turbinas eólicas de eixo horizontal devem ser colocadas na direcção do vento. Se a direção do vento é versátil, a eficiência de geração de energia pode cair significativamente às vezes.No entanto, esta desvantagem é eliminada quando uma quinta de turbinas eólicas de eixo horizontal está localizada numa área devidamente selecionada com o fluxo de vento consistente e direcional.
uma pequena turbina eólica muitas vezes tem uma palheta para alinhar com a direção do vento, enquanto grandes turbinas eólicas incluem um medidor de guinada para corrigir a posição da turbina eólica para manter alinhado com o fluxo de vento. Fluxo de vento consistente e estável é importante ter quando um operador está procurando uma solução econômica.
Turbina Eólica de eixo Vertical
as lâminas de turbina eólica de eixo Vertical giram perpendicularmente ao solo e em torno do eixo vertical através do uso de efeitos de arrastamento e elevação para operação. Apesar da falta de popularidade em comparação com o HAWT, o VAWTs pode receber e processar vento de qualquer direção, de modo que ele se adapta perfeitamente às áreas urbanas e suburbanas com ventos turbulentos e inconsistentes.
a caixa de velocidades da turbina e alguns dos seus equipamentos podem ser instalados mais perto do solo. Ao fazê-lo, um usuário de turbinas eólicas pode reduzir significativamente as despesas de manutenção, o que, juntamente com a construção menos ruidosa, cria para maiores condições de co-vida.As turbinas eólicas de eixo Vertical são bastante sensíveis ao retrocesso devido às lâminas que rodam ao longo da direção do vento, enquanto elas precisam viajar de volta para o fluxo do vento antes de serem empurradas de volta.
no final do dia, novas pesquisas mostram que as turbinas eólicas de eixo vertical não são muito diferentes das de eixo horizontal – a eficiência da turbina eólica depende fortemente das condições de vento da área e do volume de produção de energia necessária.
rotação
na rotação, as lâminas de HAWT obtêm efeitos da força inercial mutável e da gravidade sempre estável. Devido a estas influências, as lâminas HAWT passam por uma carga alternada que é prejudicial para a força de fadiga da lâmina.Durante a rotação, os efeitos recebidos de turbinas eólicas de eixo vertical são mais estáveis devido à força inercial e estabilização da gravidade. A este respeito, a carga é fixa de modo que a longevidade de fadiga de VAWT é maior do que a de HAWT.
Velocidade do vento
tornou-se um conhecimento comum de que as turbinas eólicas de eixo horizontal apresentam um grande desempenho devido à velocidade de arranque suficiente e fluxos de vento consistentes. No entanto, deve-se mencionar que a eficácia da turbina eólica depende em grande parte do projeto de construção.
Para apoiar esta ideia, a China Aerodinâmica Centro de Pesquisa e Desenvolvimento realizado um experimento com uma pequena horizontal-eixo de turbina de vento com uma velocidade inicial de 5 m/s e o máximo recebido velocidade de 5,9 m/s.
A experiência provou que esta velocidade inicial é insuficiente para superar o consumo de energia da turbina de vento e, portanto, não é satisfatória. Ao mesmo tempo, outras turbinas eólicas, com uma maior gama de Velocidade do vento, como o WTW-55 acima mencionado pela TBHAWT Manufacturing mencionado acima, são uma turbina eólica mais promissora em termos de uso comercial.
turbinas eólicas de eixo Vertical iniciam a uma velocidade do vento mais baixa, o que resulta em um desempenho menos produtivo. Para proporcionar uma produção razoável em termos de custos, devem ser seleccionadas turbinas eólicas de eixo vertical com estrutura H-neste caso, o operador deve certificar-se de que o aerofólio e o ângulo de instalação ideal são rigorosamente respeitados. Ao fazê-lo, uma turbina eólica estruturada em H começará a 2 m/s.
eficiência
turbinas eólicas de eixo Horizontal prevalecem no mercado da energia eólica devido à sua eficiência muito mais elevada em comparação com VAWT. Por sua vez, os HAWTs dividem-se em turbinas eólicas grandes e pequenas, onde os grandes WTs precisam de áreas abertas espaçosas, idealmente com acesso à beira-mar para receber mais vento.
as pequenas turbinas eólicas têm menos limitações e podem ser utilizadas para pequenas famílias domésticas, bem como para a aquisição de uma comunidade ou cidade. Certamente, tudo depende fortemente do tamanho do parque eólico-quanto maior for, mais famílias ele pode servir.Quando se trata de uso comercial, turbinas eólicas de eixo horizontal deixam VAWT muito para trás em termos de aumento de escala e produtividade. Sendo maior em tamanho, a manutenção HAWT custa mais, mas ao mesmo tempo, eles produzem dez vezes mais eletricidade do que uma turbina eólica média vertical eixo.Deve-se lembrar que as turbinas eólicas de eixo vertical são visivelmente ineficientes nos fluxos de vento de alta velocidade devido aos seus torques de partida baixos e problemas de estabilidade dinâmica.Ambos os tipos de turbinas eólicas de eixo horizontal e vertical têm benefícios e desvantagens. Para obter a maior parte dele, um desenvolvedor primeiro precisa decidir se eles querem uma turbina eólica para auto-adquirir, ou para rentabilizar a energia eólica transformando turbinas eólicas em uma renda estável a longo prazo.
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