Turbina Eólica de Eixo Horizontal x Vertical: Diferença e Comparação

Uma turbina eólica é uma tecnologia feita pelo homem que é usada para transformar a energia criada pelos ventos em energia mecânica ou elétrica.

Estas turbinas têm inúmeras utilizações dependendo do tamanho das pás as pás curtas podem ser usadas para alimentar sinais de trânsito, para fazer funcionar barcos, etc, enquanto as turbinas com pás mais longas podem ser usadas para abastecimento doméstico, também, é um dos mais recursos renováveis ​​comuns de energia.

Principais lições

1. As turbinas eólicas de eixo horizontal (HAWTs) têm um eixo de rotor horizontal, enquanto as turbinas eólicas de eixo vertical (VAWTs) têm um eixo de rotor vertical.
2. Os HAWTs são mais eficientes e amplamente utilizados, enquanto os VAWTs podem capturar o vento de qualquer direção sem se reorientarem.
3. Os VAWTs são mais silenciosos e têm alturas de instalação mais baixas, tornando-os adequados para ambientes urbanos.

Turbina Eólica de Eixo Horizontal vs Turbina Eólica de Eixo Vertical

As turbinas eólicas de eixo horizontal (HAWTs), as mais comumente utilizadas, possuem um eixo horizontal e possuem duas ou três pás que giram em torno de um eixo horizontal. As turbinas eólicas de eixo vertical (VAWTs) têm um eixo vertical e podem ter duas ou mais pás que giram em torno de um eixo vertical.

Eixo horizontal Turbina de vento encontra-se principalmente perto de áreas urbanas e gera aproximadamente 100kW de energia para fins residenciais ou de uso diário.

A pá dessas turbinas eólicas é posicionada de modo que a direção do vento e a posição das pás pareçam paralelas.

No entanto, a manutenção dessas turbinas eólicas é muito difícil, mas as pás podem funcionar mesmo em condições de vento moderado.  

Turbina Eólica de Eixo Vertical não são muitos tipos comuns de turbinas eólicas que são encontrados, mas, apesar disso, a produção de energia é muito suficiente para algumas finalidades de trabalho diário.

As pás na turbina eólica de eixo vertical são colocadas de modo que a direção do vento e a posição das pás verticais sejam perpendiculares entre si. Além disso, ao contrário das turbinas eólicas de eixo horizontal, a manutenção da turbina é fácil. 

Tabela de comparação

Parâmetros de comparação	Turbina Eólica de Eixo Horizontal	Turbina Eólica de Eixo Vertical
Acrônimo usado	HAWT	VAWT
Eixo Rotativo	A posição das pás em direção ao vento é paralela	A posição das pás em relação ao vento é perpendicular
Deslocamentos do Rotor	Direção horizontal	Direção vertical
A face do deslocamento do rotor	Em direção ao vento	Em qualquer direção
Manutenção	Difícil	Transferências
Consumo de energia	Mais	Menos
Eficiência	Mais	Menos
Usado em lugares	Um lugar com a condição aerodinâmica do vento	Um lugar com condição de vento turbulento
Condição operacional	Condições de vento médio	Condições de vento baixo

O que é Turbina Eólica de Eixo Horizontal?

Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal são turbinas comuns que são embutidas em grandes áreas abertas e em pontos muito altos. Isso se deve ao fluxo contínuo de recepção do vento.

A turbina eólica consiste nas pás de tal maneira que elas parecem estar paralelas à direção do vento. E assim a face do rotor muda na direção horizontal.

Os principais componentes que compõem a turbina eólica são: freios, cubo, pás, nacele, sistema de transmissão de energia, controle de guinada, gerador e torre. A produção de ruído também é muito baixa. E essas turbinas também podem ser operadas em condições de vento médio.

A construção da torre deve ser robusta e a instalação de uma turbina eólica de eixo horizontal único é muito cara. Além disso, a razão por trás de um custo tão alto envolve a complexidade de seu projeto, onde o motor e a caixa de câmbio são instalados por cima.  

O que é Turbina Eólica de Eixo Vertical?

As Turbinas Eólicas de Eixo Vertical não são o tipo comum de turbinas eólicas usadas por aí, embora sejam encontradas em áreas urbanas e produzam energia que pode ser suficiente para o funcionamento de uma casa.

As turbinas eólicas podem ser expressas na abreviatura chamada VAWT e também são chamadas de máquinas de eixo de vento cruzado.

Isso ocorre devido à presença das pás na direção do vento, e parece ser perpendicular, o que permite que o vento flua de qualquer direção.

A condição acima é a maior flexão do aerogerador, pois substitui a aplicação do sistema de guinada no aerogerador vertical.

A estrutura de suporte, a longa torre e as pás verticais são todos os componentes necessários para construir uma turbina vertical.

A estrutura da torre é muito fácil de construir e muito leve. O custo de uma torre eólica de eixo vertical único é barato. E assim, envolve muito pouca qualidade de manutenção.  

Principais diferenças entre turbina eólica de eixo horizontal e turbina eólica de eixo vertical

1. A sigla comumente conhecida para Turbina Eólica de Eixo Horizontal é 'HAWT' enquanto comparativamente, por outro lado, a sigla ou abreviação usada no lugar de Turbina Eólica de Eixo Vertical é 'VAWT'.
2. O eixo de rotação da turbina horizontal é construído de forma que a direção do vento e a posição das pás pareçam paralelas, enquanto comparativamente, por outro lado, o eixo de rotação da turbina vertical também é construído de forma que o direção do vento e a posição das pás parecem ser perpendiculares na direção. 
3. A direção dos deslocamentos do rotor na turbina horizontal é a mesma que seu nome, ou seja, horizontal, enquanto comparativamente, por outro lado, a direção dos deslocamentos do rotor na turbina eólica de eixo vertical é na direção vertical.
4. Na turbina eólica de eixo horizontal, a face do rotor se desloca na direção do vento, enquanto comparativamente, por outro lado, na turbina eólica de eixo vertical, a face do rotor se desloca em qualquer direção.
5. A manutenção da turbina eólica de eixo horizontal é muito difícil, enquanto comparativamente, por outro lado, a manutenção da turbina vertical é fácil.
6. O consumo de energia de uma turbina eólica de eixo horizontal é maior, enquanto comparativamente, por outro lado, a composição de energia da turbina eólica de eixo vertical é menor.
7. A eficiência da turbina eólica de eixo horizontal é muito maior, enquanto comparativamente, por outro lado, a eficiência da turbina eólica de eixo vertical é menor. 
8. A turbina horizontal é usada principalmente em locais próximos onde a condição do vento é bastante aerodinâmica, enquanto comparativamente, por outro lado, a turbina vertical é usada principalmente em locais próximos com turbulência do vento.
9. A turbina eólica de eixo horizontal pode ser operada mesmo em condições de vento médio, enquanto comparativamente, por outro lado, a turbina vertical também pode ser operada durante o tempo de condições de baixo fluxo de vento.  

Referências

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

Última atualização: 22 de junho de 2023