Ero vaaka- ja pystyakselisen tuuliturbiinin välillä

Ilmauksella tuulimylly tarkoitetaan tuulen moottorilla, joka jauhaa viljaa. Mutta nykyaikaisia ​​konesovelluksia kutsutaan oikeammin 'tuuliturbiineiksi', koska niitä voidaan käyttää monissa sovelluksissa. Tuuliturbiinit ovat tehokkain tapa muuntaa tuulienergia sähköiseksi tai mekaaniseksi energiaksi. Tuuliturbiinit voidaan luokitella pääasiassa kahteen luokkaan roottorin siipien pyörivän akselin konfiguraation mukaan: vaaka-akselinen tuuliturbiini (HAWT) ja pystyakselinen tuuliturbiini (VAWT). Kun siipien pyörivä akseli on yhdensuuntainen tuulen virtauksen kanssa, turbiiniä kutsutaan HAWT: ksi, ja kun pyörivä akseli on kohtisuorassa tuulen virtaan nähden, sitä kutsutaan VAWT: ksi. Vaaka-akselityypit ovat suosituimpia ja yleisimmin käytettyjä kaupallisia tuuliturbiineja. Katsotaanpa näiden kahden kokoonpanon teknisiä eroja.

Vaaka-akselinen tuuliturbiini (HAWT)

Vaaka-akselinen tuuliturbiini, lyhenne sanoista HAWT, on yleisimmin käytetty muotoilu tuuliturbiineissa, joiden roottorit ovat samanlaisia ​​kuin lentokoneiden roottorit. Kun siipien pyörivä akseli on yhdensuuntainen tuulen virtauksen kanssa, turbiiniä kutsutaan vaaka-akselin tuuliturbiiniksi (HAWT). HAWT kaappaa kineettisen tuulienergian potkurityyppisellä roottorilla ja niiden kiertoakseli on yhdensuuntainen tuulen suunnan kanssa. HAWT-soittimia on saatavana useina kokoina muutamasta sadasta watista sataan kilowattiin. Tämän tyyppisiä tuuliturbiineja käytetään tyypillisesti virtaviivaisissa tuuliolosuhteissa, joissa on käytettävissä vakiovirta ja tuulen suunta maksimaalisen tuulienergian sieppaamiseksi. HAWT: t eivät ole tehokkaita tuulen turbulenssin suhteen, joten ne sijaitsevat yleensä alueilla, joilla on jatkuva suuntava ilmavirta.

Pystyakselinen tuuliturbiini (VAWT)

Pystyakselinen tuuliturbiini, tai VAWT, on luultavasti vanhin tuulimyllytyyppi, jossa vetoakselin akseli on kohtisuorassa maahan nähden. Se on tyyppi tuulimyllyä, jossa pääroottorin akseli kulkee pystysuunnassa, toisin kuin vaaka-akselin tuuliturbiini. VAWT: n terät pyörivät suhteessa pystysuoraan akseliinsa, jotka ovat kohtisuorassa maahan nähden. VAWT-mallit luokitellaan joskus löysästi nosto- tai vetämisperusteisiin. He voivat vangita tuulta mistä tahansa suunnasta ja heidän raskaat koneensa ovat maanpinnalla. Koska koneet asetetaan maahan, se yksinkertaistaa tuulitornin suunnittelua ja rakentamista ja vähentää turbiinin kustannuksia. Toisin kuin HAWT, VAWT käytetään tyypillisesti alueilla, joissa tuulen virtaus on turbulentti, kuten rannikot, katot, kaupunkimaisemat jne..

Ero vaaka- ja pystyakselisen tuuliturbiinin välillä

Design

- Vaaka-akselinen tuuliturbiini (HAWT) on yleisimmin käytetty muotoilu tuuliturbiineissa, joiden roottorit ovat samanlaisia ​​kuin lentokoneiden roottorit. HAWT: ssä, terien pyörivä akseli on yhdensuuntainen tuulen suunnan kanssa. Vertikaalisen akselin tuuliturbiini (VAWT) puolestaan ​​on luultavasti vanhin tuulimyllytyyppi, jossa vetoakselin akseli on kohtisuorassa maahan nähden. Se on tyyppi tuulimyllyä, jossa pääroottorin akseli kulkee pystysuunnassa, toisin kuin vaaka-akselin tuuliturbiini.

Koneisto

- Vaaka-akselisten tuuliturbiinien koko roottori, vaihdelaatikko ja generaattori on asennettu tornin yläosaan, ja ne on käännettävä tuulen suunnan suuntaan. Pystysuoran akselin tuuliturbiinin merkittävä etu verrattuna vaaka-akselityyppiin on, että edellinen pystyy hyväksymään tuulen mistä tahansa suunnasta, joten suuntaviivaa ei tarvita. VAWT-laitteissa tuuligeneraattori, vaihdelaatikko ja muut pääturbiinikomponentit voidaan asettaa maahan, mikä yksinkertaistaa tuulitornin suunnittelua ja rakentamista ja vähentää siten turbiinin kustannuksia.

Tuuliolosuhteet

- HAWT: tä käytetään yleensä virtaviivaisissa tuuliolosuhteissa, joissa tuulen virta ja suunta on vakio maksimituulen energian sieppaamiseksi. HAWT: t eivät ole tehokkaita tuulen turbulenssin suhteen, joten ne sijaitsevat yleensä alueilla, joilla on vakio suuntainen ilmavirta. VAWT: t ovat toisaalta hyödyllisiä lähinnä alueilla, joissa tuulen virtaus on turbulentti, kuten katot, rannikot jne. Toisin kuin HAWT, VAWT voivat toimia jopa alhaisella tuulen nopeudella ja niitä voidaan rakentaa paikoissa, joissa korkeat rakenteet ovat kiellettyjä..

Vaaka- ja pystyakselin tuuliturbiini: vertailukaavio

Yhteenveto

Sekä vaaka- että pystyakselisten tuuliturbiinien ideaalitehokkuus on suunnilleen sama, mutta HAWT: t ovat yleisempiä. HAWT-laitteissa on koko roottori, vaihdelaatikko ja generaattori tornin yläosassa, ja ne on käännettävä tuulen suunnan suuntaan. Toisaalta VAWT: t ovat kaikki suuntaisia, mikä tarkoittaa, että roottori voi hyväksyä tuulen virtauksen mistä tahansa suunnasta. Siksi ei suuntausmekanismia tarvita. Lisäksi ne eivät vaadi jatkuvaa säätöä tai virtausnopeuden tuulen sujuutta. Lisäksi VAWT-koneilla on alhaisempi käynnistyksen tuulen nopeus kuin HAWT: lla. Lisäksi niiden melutaso on verrattain alhaisempi kuin HAWT-laitteiden ja massiivisia tornirakenteita käytetään harvemmin.