Rozdíl mezi vertikální a vertikální větrnou turbínou
Share
Termín větrný mlýn se používá k označení stroje poháněného větrem, který mele zrno. Moderní strojní aplikace se však přesněji nazývají „větrné turbíny“, protože je lze použít pro různé aplikace. Větrné turbíny jsou nejúčinnějším způsobem, jak převést větrnou energii na elektrickou nebo mechanickou energii. Větrné turbíny lze podle uspořádání rotační osy lopatek rotoru rozdělit hlavně do dvou kategorií: větrná turbína horizontální osy (HAWT) a větrná turbína vertikální osy (VAWT). Když je rotační osa lopatek rovnoběžná s proudem větru, je turbína nazývána HAWT a když je rotační osa kolmá k proudu větru, nazývá se VAWT. Typy vodorovných os jsou nejoblíbenější a běžně používané komerční větrné turbíny. Pojďme se podívat na technické rozdíly mezi oběma konfiguracemi.
Větrná turbína s vodorovnou osou (HAWT)
HAWT, zkratka pro horizontální osou větrnou turbínu, je nejčastěji používanou konstrukční konfigurací ve větrných turbínách s rotory podobnými rotorům letadel. Když je rotační osa lopatek rovnoběžná s proudem větru, nazývá se turbína horizontální osou větrné turbíny (HAWT). HAWT zachycuje kinetickou energii větru pomocí rotoru vrtulového typu a jejich osa otáčení je rovnoběžná se směrem větru. HAWT jsou k dispozici v mnoha velikostech od několika stovek wattů do stovek kilowattů. Tyto typy větrných turbín se obvykle používají v podmínkách proudového větru, kde je k dispozici konstantní proud a směr větru, aby se zachytila maximální větrná energie. HAWT nejsou účinné tam, kde je vítr turbulentní, takže se obvykle nacházejí v oblastech, kde je stálý směrový proud vzduchu.
Větrná turbína s vertikální osou (VAWT)
Větrná turbína s vertikální osou neboli VAWT je pravděpodobně nejstarším typem větrných mlýnů, ve kterém je osa hnacího hřídele kolmá k zemi. Je to druh větrného mlýna, kde hlavní hřídel rotoru běží svisle, na rozdíl od horizontální osy větrné turbíny. Listy VAWT se otáčí s ohledem na svislé osy, které jsou kolmé k zemi. Vzory VAWT jsou někdy volně kategorizovány jako návrhy založené na zvedání nebo tažení. Mohou zachytit vítr z libovolného směru a jejich těžké stroje jsou na úrovni země. Protože je strojní zařízení umístěno na zemi, zjednodušuje se konstrukce a konstrukce větrné věže a následně se snižují náklady na turbínu. Na rozdíl od HAWT se VAWT obvykle používají v oblastech s turbulentním prouděním větru, jako jsou pobřeží, střechy, městské panoráma atd..
Rozdíl mezi vertikální a vertikální větrnou turbínou
Design
- Větrná turbína s vodorovnou osou (HAWT) je nejčastěji používanou konstrukční konfigurací ve větrných turbínách s rotory podobnými rotorům letadel. U HAWT je rotační osa lopatek rovnoběžná se směrem větru. Na druhé straně je vertikální osa větrná turbína (VAWT) pravděpodobně nejstarším typem větrných mlýnů, ve kterém je osa hnacího hřídele kolmá k zemi. Je to druh větrného mlýna, kde hlavní hřídel rotoru běží svisle, na rozdíl od horizontální osy větrné turbíny.
Stroje
- Větrné turbíny na vodorovné ose mají celý rotor, převodovku a generátor namontované na vrcholu věže, které musí být otočeny tak, aby směřovaly ke směru větru. Významnou výhodou větrné turbíny s vertikální osou oproti typu horizontální osy je to, že první větrná turbína může přijímat vítr z jakéhokoli směru, a proto není zapotřebí žádná kontrola stáčení. U VAWT lze generátor větru, převodovku a další hlavní komponenty turbíny postavit na zemi, což zjednodušuje konstrukci a konstrukci větrné věže a následně snižuje náklady na turbínu.
Větrné podmínky
- HAWT jsou obecně používány za racionálních podmínek větru, kde je k dispozici konstantní proud a směr větru, aby se zachytila maximální větrná energie. HAWT nejsou účinné tam, kde je vítr turbulentní, takže se obvykle nacházejí v oblastech, kde je stálý směrový proud vzduchu. VAWT jsou naopak výhodné zejména v oblastech s turbulentním prouděním větru, jako jsou střechy, pobřeží atd. Na rozdíl od HAWT mohou VAWT fungovat i při nízkých rychlostech větru a mohou být postaveny v místech, kde jsou zakázány vysoké struktury..
Větrná turbína s horizontální a vertikální osou: srovnávací tabulka
souhrn
Větrné turbíny horizontální i vertikální mají přibližně stejnou ideální účinnost, ale HAWT jsou běžnější. HAWT mají celý rotor, převodovku a generátor v horní části věže a musí být otočeny proti směru větru. VAWT jsou naproti tomu všesměrové, což znamená, že rotor může přijímat proud větru z jakéhokoli směru. Není tedy zapotřebí žádný mechanismus zatáčení. Navíc nevyžadují konstantní nastavení nebo zefektivnění rychlosti větru. Kromě toho mají VAWT nižší spouštěcí rychlost větru než HAWT. Navíc mají poměrně nižší hlukovou signaturu než HAWT a masivní věže se méně často používají.
