Skirtumas tarp horizontalios ir vertikalios ašies vėjo turbinos

Terminas „vėjo malūnas“ reiškia vėjo varomą mašiną, kuri šlifuoja grūdus. Tačiau šiuolaikinės mašinos yra teisingiau vadinamos „vėjo turbina“, nes jos gali būti naudojamos įvairioms reikmėms. Vėjo jėgainės yra efektyviausias būdas vėjo energiją paversti elektrine ar mechanine energija. Vėjo turbinas iš esmės galima suskirstyti į dvi kategorijas pagal rotoriaus menčių sukamosios ašies konfigūraciją: horizontalios ašies vėjo turbina (HAWT) ir vertikalios ašies vėjo turbina (VAWT). Kai ašmenų besisukanti ašis yra lygiagreti vėjo srautui, turbina vadinama HAWT, o kai besisukanti ašis yra statmena vėjo srautui, ji vadinama VAWT. Horizontaliųjų ašių tipai yra populiariausios ir dažniausiai naudojamos komercinės vėjo turbinos. Pažvelkime į techninius dviejų konfigūracijų skirtumus.

Horizontalios ašies vėjo turbina (HAWT)

HAWT, trumpai tariant, horizontalios ašies vėjo turbina, yra dažniausiai naudojama projektavimo konfigūracija vėjo jėgainėse, kurių rotoriai panašūs į orlaivių rotorius. Kai ašmenų besisukanti ašis yra lygiagreti vėjo srautui, turbina vadinama horizontalios ašies vėjo turbina (HAWT). HAWT fiksuoja kinetinę vėjo energiją sraigto tipo rotoriu, o jų sukimosi ašis lygiagreti vėjo krypčiai. HAWT yra įvairių dydžių - nuo kelių šimtų vatų iki šimto kilovatų. Šie vėjo turbinų tipai paprastai naudojami modernizuoto vėjo sąlygomis, kai pasiekiama pastovi vėjo srovė ir kryptis, kad būtų galima sugauti maksimalią vėjo energiją. HAWT nėra veiksmingi, kai vėjas neramus, todėl paprastai jie yra tose vietose, kur yra pastovus kryptinis oro srautas.

Vertikalios ašies vėjo turbina (VAWT)

Vertikalios ašies vėjo turbina arba VAWT yra turbūt seniausias vėjo malūnų tipas, kurio pavaros veleno ašis yra statmena žemei. Tai yra vėjo malūnų rūšis, kur pagrindinio rotoriaus velenas eina vertikaliai, priešingai nei horizontalios ašies vėjo jėgainė. VAWT ašmenys sukasi vertikalių ašių atžvilgiu, statmenos žemei. VAWT dizainai kartais laisvai klasifikuojami kaip kėlimo ar vilkimo modeliai. Jie gali gaudyti vėją iš bet kurios krypties, o jų sunki technika yra žemės lygyje. Kadangi mašinos pastatytos ant žemės, tai supaprastina vėjo bokšto projektavimą ir statybą ir atitinkamai sumažina turbinos sąnaudas. Skirtingai nuo HAWT, VAWT paprastai naudojami tvenkiniuose, kur vėjo srautas yra pakrančių, stogų, miesto peizažų ir kt..

Skirtumas tarp horizontalios ir vertikalios ašies vėjo turbinos

Dizainas

- Horizontalios ašies vėjo turbina (HAWT) yra dažniausiai naudojama projektavimo konfigūracija vėjo jėgainėse, kurių rotoriai panašūs į orlaivių rotorius. HAWT menčių besisukanti ašis yra lygiagreti vėjo krypčiai. Kita vertus, vertikalios ašies vėjo turbina (VAWT) yra turbūt seniausias vėjo malūnų tipas, kurio pavaros veleno ašis yra statmena žemei. Tai yra vėjo malūnų tipas, kai pagrindinio rotoriaus velenas eina vertikaliai, priešingai nei horizontalios ašies vėjo turbina.

Mašinos

- Horizontalios ašies vėjo jėgainėse yra visas rotorius, pavarų dėžė ir generatorius, sumontuoti bokšto viršuje, kurie turi būti pasukti į vėjo kryptį. Reikšmingas vertikalios ašies vėjo turbinos pranašumas, palyginti su horizontalios ašies tipu, yra tai, kad pirmoji vėjo jėgainė gali priimti vėją iš bet kurios krypties ir todėl nereikia kontroliuoti posūkio kampo. VAWT vėjo generatorių, greičių dėžę ir kitus pagrindinius turbinų komponentus galima pastatyti ant žemės, o tai supaprastina vėjo bokšto projektavimą ir statybą ir dėl to sumažina turbinos sąnaudas.

Vėjo sąlygos

- HAWT paprastai naudojami modernizuoto vėjo sąlygomis, kai yra pastovus vėjo srautas ir kryptis, kad būtų galima sugauti maksimalią vėjo energiją. HAWT nėra veiksmingi, kai vėjas neramus, todėl paprastai jie yra tose vietose, kur yra pastovus kryptinis oro srautas. Kita vertus, VAWT daugiausia yra naudingi tvenkiniuose, kuriuose vėjo srautas yra didelis, pavyzdžiui, ant stogų, pakrančių ir kt. Skirtingai nuo HAWT, VAWT gali veikti net esant nedideliam vėjo greičiui ir gali būti statomi tose vietose, kur draudžiama naudoti aukštas konstrukcijas..

Vėjo turbina horizontalioje ir vertikalioje ašyje: palyginimo diagrama

Santrauka

Tiek horizontalios, tiek vertikalios ašies vėjo turbinos turi tą patį idealų efektyvumą, tačiau HAWT yra dažnesni. HAWT bokšto viršuje yra visas rotorius, pavarų dėžė ir generatorius, todėl jie turi būti pasukti vėjo kryptimi. Kita vertus, VAWT yra kryptiniai, ty rotorius gali priimti vėjo srautą iš bet kurios krypties. Taigi, posūkio mechanizmo nereikia. Be to, jiems nereikia pastovaus reguliavimo ar greitesnio greičio vėjo. Be to, VAWT turi mažesnį paleidimo vėjo greitį nei HAWT. Be to, jie turi palyginti mažiau triukšmo signalo nei HAWT, o masyvios bokštų konstrukcijos naudojamos rečiau.