Horisontaalne vs vertikaalteljega tuuleturbiin: erinevus ja võrdlus

Tuuleturbiin on inimese loodud tehnoloogia, mida kasutatakse tuulte tekitatava energia muutmiseks mehaaniliseks või elektrienergiaks.

Nendel turbiinidel on olenevalt labade suurusest palju kasutusvõimalusi, lühikesi labasid saab kasutada liiklusfooride toiteks, paatide juhtimiseks jne, samas kui pikema labaga turbiine saab kasutada koduseks toiteks, samuti on see üks kõige populaarsemaid. ühised taastuvad energiaallikad.

Võtme tagasivõtmine

1. Horisontaalse teljega tuuleturbiinidel (HAWT) on horisontaalne rootori võll, vertikaalteljega tuuleturbiinidel (VAWT) aga vertikaalne rootori võll.
2. HAWT-d on tõhusamad ja laialdasemad, samas kui VAWT-d suudavad püüda tuult igast suunast ilma end ümber orienteerimata.
3. VAWT-d on vaiksemad ja väiksema paigalduskõrgusega, mistõttu sobivad need linnakeskkonda.

Horisontaalse telje tuuleturbiin vs vertikaaltelje tuuleturbiin

Kõige sagedamini kasutatavatel horisontaaltelje tuuleturbiinidel (HAWT) on horisontaaltelg ja kaks või kolm laba, mis pöörlevad ümber horisontaalvõlli. Vertikaalse teljega tuuleturbiinidel (VAWT) on vertikaaltelg ja neil võib olla kaks või enam laba, mis pöörlevad ümber vertikaalse võlli.

Horisontaaltelg Tuulegeneraator Seda leidub peamiselt linnapiirkondade lähedal ja see toodab umbes 100 kW energiat elu- või igapäevaseks kasutamiseks.

Nende tuuleturbiinide labad on paigutatud vastavalt nii, et tuule suund ja labade asend näivad olevat paralleelsed.

Nende tuulikute hooldamine on aga väga keeruline, kuid labad võivad töötada ka keskmise tuulega.  

Vertical Axis Wind Turbine ei ole palju levinud tuuleturbiinide tüüpe, kuid vaatamata sellele on energiatootmine mõneks igapäevaseks tööks piisav.

Vertikaaltelje tuulikus on labad paigutatud vastavalt nii, et tuule suund ja vertikaalsete labade asend oleksid üksteisega risti. Samuti on erinevalt horisontaalteljelistest tuulegeneraatoritest turbiini hooldus lihtne. 

Võrdlustabel

Võrdlusparameetrid	Horisontaalse telje tuuleturbiin	Vertikaalse telje tuuleturbiin
Kasutatud akronüüm	HAWT	VAWT
Pöörlev telg	Labade asend tuule poole on paralleelne	Terade asend tuule poole on risti
Rootori vahetused	Horisontaalne suund	Vertikaalne suund
Rootori nihutamise nägu	Tuule poole	Igas suunas
hooldus	Raske	lihtne
Energiatarve	rohkem	vähem
Efektiivsus	rohkem	vähem
Kasutatakse kohtades	Sujuva tuulega koht	Turbulentse tuulega koht
Töötingimused	Keskmise tuule tingimused	Madalad tuuleolud

Mis on horisontaaltelje tuuleturbiin?

Horisontaalse telje tuuleturbiinid on tavalised turbiinid, mis on sisse ehitatud suurtele avatud aladele ja väga kõrgetele punktidele. See on tingitud tuule pidevast vastuvõtvast voolust.

Tuuleturbiin koosneb labadest nii, et need näivad olevat tuule suunaga paralleelsed. Ja nii nihkub rootori esikülg horisontaalsuunas.

Tuuleturbiini peamised komponendid on pidurid, rummu, labad, gondel, jõuülekandesüsteem, lengerdusjuhtimine, generaator ja torn. Ka müra tekitamine on väga madal. Ja neid turbiine saab kasutada ka keskmise tuulega.

Torni konstruktsioon peab olema tugev ning ühe horisontaalteljega tuuliku paigaldamine on väga kulukas. Samuti on nii suurte kulude põhjuseks selle disaini keerukus, kus mootor ja käigukast on paigaldatud ülevalt.  

Mis on vertikaaltelje tuuleturbiin?

Vertikaalse telje tuuleturbiinid ei ole levinud tuuleturbiinide tüüp, mida kasutatakse, kuigi neid leidub linnapiirkondades ja need toodavad energiat, mis võib olla maja tööks piisav.

Tuuleturbiine võib väljendada lühendiga VAWT ja neid nimetatakse ka risttuuletelje masinateks.

Seda seetõttu, et labad on tuule suunas ja tunduvad olevat risti, mis võimaldab tuulel voolata mis tahes suunast.

Ülaltoodud tingimus on tuuleturbiini suurim paindlikkus, kuna see asendab vertikaalses turbiinis pöördesüsteemi rakendamist.

Tugikonstruktsioon, pikk torn ja vertikaalsed labad on kõik vertikaalse turbiini ehitamiseks vajalikud komponendid.

Torni konstruktsioon on väga lihtne ehitada ja väga kerge kujuga. Ühe vertikaalteljega tuuletorni maksumus on odav. Ja seega hõlmab see väga vähe hoolduskvaliteeti.  

Peamised erinevused horisontaaltelje tuuleturbiini ja vertikaaltelje tuuleturbiini vahel

1. Horisontaalse telje tuuleturbiini jaoks üldiselt tuntud akronüüm on „HAWT”, samas kui vertikaaltelje tuuleturbiini asemel kasutatav akronüüm või lühend on „VAWT”.
2. Horisontaalse turbiini pöörlemistelg on ehitatud nii, et tuule suund ja labade asend näivad olevat paralleelsed, samas kui võrdlemisi on vertikaalse turbiini pöörlemistelg samuti ehitatud nii, et tuule suund ja labade asend näivad olevat suunaga risti. 
3. Rootori nihke suund horisontaalses turbiinis on sama, mis selle nimetus ehk horisontaalne, samas kui seevastu vertikaaltelje tuulikus on rootori nihke suund vertikaalsuunas.
4. Horisontaalteljelises tuulikus on rootori nihke pind tuule suuna suunas, samas kui vertikaalteljega tuuliku puhul on rootori nihke esikülg paigutatud suvalises suunas.
5. Horisontaalse telje tuuliku hooldamine on väga keeruline, samas kui vertikaalse turbiini hooldamine on suhteliselt lihtne.
6. Horisontaalse teljega tuuliku energiatarve on suurem, samas kui vertikaaltelje tuuliku võimsuskoosseis on suhteliselt väiksem.
7. Horisontaalteljelise tuuliku kasutegur on palju suurem, samas kui vertikaalteljega tuuliku kasutegur on seevastu väiksem. 
8. Horisontaalset turbiini kasutatakse peamiselt lähedal asuvates kohtades, kus tuuleolud on üsna voolujoonelised, samas kui seevastu vertikaalset turbiini kasutatakse peamiselt lähedal asuvates tuuleturbulentsiga kohtades.
9. Horisontaalteljelist tuulikut saab kasutada ka keskmiste tuuletingimuste korral, samas kui vertikaalset turbiini saab kasutada ka madala tuulevoolu ajal.  

viited

1. https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/57615726/IJET_-_Vol._7_4.13_pp._74-80-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1639402583&Signature=KZ9ShsMIJf3uWGkUcbH34xSOAEWzUr05~QgiV9eg5xmUb~cUJQzjdb7qrlrP1T2sPcIH~2hlO64xtknf9Yctlp71UcH9cMp~wqLEigkTIB1CECgbil2gvf75Gbat1iMmgaHhAk6t8h0ZQxPZdc1GFAe-1xSYL6i316ojahwpynEqENMeMTbGA38sWVM4GE-11JQtC5qzifXPqoadXFasCcHJOdGQYavImPG1wJ4~sXOs3TT-sUy2f9shlRYe0ETZZ4Z8VYvj9wWJdFBCfhjuXpRQTPW4AuxQiW5oYwoAZwjWrhjohgzWnGXTYknvEfy3BRCRfQD4qSlB-1Uiue1Qqg__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148109003048
3. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-3182/5/3/035005/meta
4. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090447910000134

Viimati värskendatud: 22. juunil 2023