Horisontaalse ja vertikaalse telje tuuleturbiini erinevus

Mõistet tuuleveski kasutatakse tuuleenergia abil töötava masina kohta, mis jahvatab teravilja. Kuid tänapäevaseid masinarakendusi nimetatakse õigemini tuuleturbiinideks, kuna neid saab kasutada mitmesugustel eesmärkidel. Tuuleturbiinid on kõige tõhusam viis tuuleenergia muundamiseks elektri- või mehaaniliseks energiaks. Tuuleturbiinid võib vastavalt rootorilabade pöörleva telje konfiguratsioonile jagada peamiselt kahte kategooriasse: horisontaalteljega tuuleturbiin (HAWT) ja vertikaalteljega tuuleturbiin (VAWT). Kui labade pöörlev telg on tuulevooluga paralleelne, nimetatakse turbiini HAWT ja kui pöörlev telg on tuulevooluga risti, nimetatakse seda VAWT. Horisontaaltelgede tüübid on kõige populaarsemad ja sagedamini kasutatavad kaubanduslikud tuuleturbiinid. Vaatame kahe konfiguratsiooni tehnilisi erinevusi.

Horisontaalteljega tuuleturbiin (HAWT)

Horisontaalteljega tuuleturbiin (lühend horisontaalteljega tuuleturbiinist) on kõige sagedamini kasutatav konstruktsioonikonfiguratsioon tuuleturbiinides, mille rootorid sarnanevad lennukite rootoritega. Kui labade pöörlev telg on tuulevooluga paralleelne, nimetatakse turbiini horisontaaltelje tuuleturbiiniks (HAWT). HAWT hõivab kineetilist tuuleenergiat propelleritüüpi rootoriga ja nende pöörlemistelg on paralleelne tuule suunaga. HAWT-sid on saadaval mitmes suuruses, ulatudes mõnisada vatti kuni sada kilovatti. Seda tüüpi tuuleturbiine kasutatakse tavaliselt sujuvamate tuuleolude korral, kus maksimaalse tuuleenergia saamiseks on püsiv tuule suund ja suund. HAWT-d ei ole efektiivsed, kui tuul on turbulentne, seetõttu asuvad need tavaliselt piirkondades, kus on pidev suunatav õhuvool.

Vertikaaltelje tuuleturbiin (VAWT)

Vertikaalteljega tuuleturbiin ehk VAWT on tõenäoliselt vanim tuulikute tüüp, mille veovõlli telg on maapinnaga risti. See on teatud tüüpi tuulik, kus pearootori võll töötab horisontaalteljega tuuleturbiini suhtes vertikaalselt. VAWT-terad pöörlevad vertikaalsete telgede suhtes, mis on maapinnaga risti. VAWT-kujundused liigitatakse mõnikord lahtiselt tõste- või pukseerimispõhisteks kujundusteks. Nad suudavad tuult lüüa mis tahes suunast ja nende rasketehnika on maapinnal. Kuna masinad on paigutatud maapinnale, lihtsustab see tuuletorni projekteerimist ja ehitamist ning vähendab sellest tulenevalt turbiini maksumust. Erinevalt HAWT-st kasutatakse VAWT-sid tavaliselt turbulentse tuulevooluga piirkondades, näiteks rannajooned, katused, linnamaastikud jne..

Horisontaalse ja vertikaalse telje tuuleturbiini erinevus

Kujundus

- Horisontaalteljega tuuleturbiin (HAWT) on kõige sagedamini kasutatav konstruktsioonikonfiguratsioon tuuleturbiinides, mille rootorid sarnanevad lennukite rootoritega. HAWT-des on labade pöörlemistelg tuule suunaga paralleelne. Vertikaalse telje tuuleturbiin (VAWT) on seevastu tõenäoliselt vanim tuulikute tüüp, mille veovõlli telg on maapinnaga risti. See on teatud tüüpi tuulik, kus pearootori võll jookseb vertikaalselt vastupidiselt horisontaalteljega tuuleturbiinile.

Masinad

- Horisontaaltelje tuulikutel on kogu rootor, käigukast ja generaator paigaldatud torni ülaossa, mida tuleb pöörata tuule suunaga poole. Vertikaalteljelise tuuleturbiini oluliseks eeliseks horisontaaltelje tüübi ees on see, et esimene suudab tuult vastu võtta suvalisest suunast ja seega pole suunda juhtimine vajalik. VAWT-des saab tuulegeneraatori, käigukasti ja muud turbiini peamised komponendid üles seada maapinnale, mis lihtsustab tuuletorni projekteerimist ja ehitamist ning vähendab sellest tulenevalt turbiini maksumust.

Tuuleolud

- HAWT-sid kasutatakse tavaliselt sujuvamate tuuleolude korral, kus tuule maksimaalse energia saamiseks on püsiv tuule suund ja suund. HAWT-d ei ole efektiivsed, kui tuul on turbulentne, seetõttu asuvad need tavaliselt piirkondades, kus on pidev suunatav õhuvool. VAWT-d on seevastu peamiselt kasulikud turbulentse tuulevooluga piirkondades, näiteks katused, rannajooned jne. Erinevalt HAWT-st võivad VAWT-d töötada isegi madala tuulekiirusega ja neid võib ehitada kohtadesse, kus kõrged ehitised on keelatud..

Horisontaalse ja vertikaalse teljega tuuleturbiin: võrdlusdiagramm

Kokkuvõte

Nii horisontaalse kui ka vertikaalse teljega tuuleturbiinidel on umbes sama ideaalne efektiivsus, kuid HAWT-d on tavalisemad. HAWT-del on kogu rootor, käigukast ja generaator torni ülaosas ja neid tuleb pöörata tuule suuna poole. VAWT-d on seevastu kahesuunalised, mis tähendab, et rootor võib vastu võtta tuulevoolu mis tahes suunast. Järeldusmehhanism pole seega vajalik. Lisaks ei vaja nad kiirusetuule pidevat reguleerimist ega sujuvamat muutmist. Lisaks on VAWT-del madalam käivitustuule kiirus kui HAWT-del. Lisaks on nende müratase suhteliselt madalam kui HAWT-de korral ja massiivseid tornkonstruktsioone kasutatakse harvemini.