Una turbina eolica è una tecnologia creata dall'uomo che viene utilizzata per trasformare l'energia creata dai venti in energia meccanica o elettrica.
Queste turbine hanno numerosi utilizzi a seconda delle dimensioni delle pale le pale corte possono essere utilizzate per alimentare semafori, far girare barche, ecc, mentre le turbine con pale più lunghe possono essere utilizzate per alimentazione domestica, inoltre, è una delle più risorse energetiche rinnovabili comuni.
Punti chiave
- Le turbine eoliche ad asse orizzontale (HAWT) hanno un albero del rotore orizzontale, mentre le turbine eoliche ad asse verticale (VAWT) hanno un albero del rotore verticale.
- Gli HAWT sono più efficienti e ampiamente utilizzati, mentre i VAWT possono catturare il vento da qualsiasi direzione senza riorientarsi.
- I VAWT sono più silenziosi e hanno altezze di installazione inferiori, rendendoli adatti agli ambienti urbani.
Generatore eolico ad asse orizzontale vs generatore eolico ad asse verticale
Le turbine eoliche ad asse orizzontale (HAWT), le più comunemente utilizzate, hanno un asse orizzontale e hanno due o tre pale che ruotano attorno a un albero orizzontale. Le turbine eoliche ad asse verticale (VAWT) hanno un asse verticale e possono avere due o più pale che ruotano attorno a un albero verticale.
Asse orizzontale Turbina eolica si trova principalmente vicino alle aree urbane e genera circa 100kW di energia per uso residenziale o quotidiano.
La pala di queste turbine eoliche è posizionata di conseguenza in modo che la direzione del vento e la posizione delle pale appaiano parallele.
Tuttavia la manutenzione di questi aerogeneratori è molto difficoltosa, ma le pale possono funzionare anche in condizioni di vento medio.
Le turbine eoliche ad asse verticale non sono molti tipi comuni di turbine eoliche che si trovano, ma nonostante ciò, la produzione di energia è molto sufficiente per alcuni scopi lavorativi quotidiani.
Le pale nella turbina eolica ad asse verticale sono posizionate di conseguenza in modo che la direzione del vento e la posizione delle pale verticali siano perpendicolari l'una all'altra. Inoltre, a differenza delle turbine eoliche ad asse orizzontale, la manutenzione della turbina è semplice.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | Turbina eolica ad asse orizzontale | Turbina eolica ad asse verticale |
|---|---|---|
| Acronimo usato | HAWT | VAWT |
| Asse rotante | La posizione delle pale verso il vento è parallela | La posizione delle pale verso il vento è perpendicolare |
| Spostamenti del rotore | Direzione orizzontale | Direzione verticale |
| Il volto dello spostamento del rotore | Verso il vento | In qualsiasi direzione |
| Assistenza | Difficile | Facile |
| Consumo di energia | Più | Di meno |
| EFFICIENZA | Più | Di meno |
| Usato in luoghi | Un luogo con la condizione del vento aerodinamico | Un luogo con condizioni di vento turbolento |
| Condizioni di funzionamento | Condizioni di vento medio | Condizioni di vento debole |
Cos'è la turbina eolica ad asse orizzontale?
Le turbine eoliche ad asse orizzontale sono turbine comuni integrate in grandi aree aperte e in punti molto alti. Ciò è dovuto al continuo flusso di ricezione del vento.
La turbina eolica è costituita dalle pale in modo tale che sembrino parallele alla direzione del vento. E così la faccia del rotore si sposta in direzione orizzontale.
I componenti principali che compongono la turbina eolica sono: freni, mozzo, pale, navicella, sistema di trasmissione di potenza, controllo dell'imbardata, generatore e torre. Anche la produzione di rumore è molto bassa. E queste turbine possono funzionare anche in condizioni di vento medio.
La costruzione della torre deve essere robusta e l'installazione di un unico generatore eolico ad asse orizzontale è molto costosa. Inoltre, la ragione di un costo così elevato riguarda la complessità del suo design, in cui il motore e il cambio sono installati sopra.
Cos'è la turbina eolica ad asse verticale?
Le turbine eoliche ad asse verticale non sono il tipo comune di turbina eolica utilizzata in giro, sebbene si trovino nelle aree urbane e producano energia che può essere molto sufficiente per far funzionare una casa.
Le turbine eoliche si possono esprimere nella sigla denominata VAWT e sono anche chiamate macchine ad asse trasversale.
Ciò è dovuto alla presenza delle pale nella direzione del vento, e sembra essere perpendicolare, il che consente al vento di fluire da qualsiasi direzione.
La condizione di cui sopra è la massima flessione nella turbina eolica in quanto sostituisce l'applicazione del sistema di imbardata nella turbina verticale.
La struttura di supporto, la lunga torre e le pale verticali sono tutti i componenti necessari per costruire una turbina verticale.
La struttura della torre è molto facile da costruire e molto leggera nella forma. Il costo per una torre eolica ad asse verticale singolo è basso. E quindi, comporta una qualità di manutenzione molto ridotta.
Principali differenze tra turbina eolica ad asse orizzontale e turbina eolica ad asse verticale
- L'acronimo comunemente noto per Horizontal Axis Wind Turbine è 'HAWT' mentre comparativamente, d'altra parte, l'acronimo o l'abbreviazione usata al posto di Vertical Axis Wind Turbine è 'VAWT'.
- L'asse di rotazione della turbina orizzontale è costruito in modo tale che la direzione del vento e la posizione delle pale appaiano parallele mentre, comparativamente, invece, anche l'asse di rotazione della turbina verticale è costruito in modo tale che il la direzione del vento e la posizione delle pale sembrano essere perpendicolari alla direzione.
- La direzione degli spostamenti del rotore nella turbina orizzontale è la stessa del suo nome, cioè orizzontale mentre, comparativamente, d'altra parte, la direzione degli spostamenti del rotore nella turbina eolica ad asse verticale è nella direzione verticale.
- Nella turbina eolica ad asse orizzontale, la faccia del rotore si sposta verso la direzione del vento mentre, invece, nella turbina eolica ad asse verticale, la faccia del rotore si sposta in qualsiasi direzione.
- La manutenzione dell'aerogeneratore ad asse orizzontale è molto difficoltosa, mentre comparativamente, d'altra parte, la manutenzione dell'aerogeneratore verticale è agevole.
- Il consumo energetico di una turbina eolica ad asse orizzontale è maggiore mentre, d'altra parte, la composizione di potenza della turbina eolica ad asse verticale è in misura minore.
- L'efficienza dell'aerogeneratore ad asse orizzontale è molto maggiore, mentre comparativamente, invece, l'efficienza dell'aerogeneratore ad asse verticale è minore.
- La turbina orizzontale viene utilizzata principalmente in luoghi vicini dove la condizione del vento è abbastanza snella, mentre comparativamente, invece, la turbina verticale viene utilizzata principalmente in luoghi vicini con turbolenza del vento.
- L'aerogeneratore ad asse orizzontale può essere azionato anche in condizioni di vento medio mentre, comparativamente, d'altro canto, l'aerogeneratore verticale può essere azionato anche durante il periodo di condizioni di vento debole.
Riferimenti
- 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
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148109003048
- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-3182/5/3/035005/meta
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090447910000134
Ultimo aggiornamento: 22 giugno 2023
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Piyush Yadav ha trascorso gli ultimi 25 anni lavorando come fisico nella comunità locale. È un fisico appassionato di rendere la scienza più accessibile ai nostri lettori. Ha conseguito una laurea in scienze naturali e un diploma post-laurea in scienze ambientali. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
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Ho trovato la tabella comparativa molto istruttiva. La chiara distinzione tra HAWT e VAWT è presentata in modo semplice. È bello conoscere i pro e i contro di ogni tipo di turbina.
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Capisco il tuo punto, Keeley. L'aggiunta di esempi di vita reale migliorerebbe sicuramente la comprensione generale e l'applicabilità delle informazioni condivise.