Вітрова турбіна – це створена людиною технологія, яка використовується для перетворення енергії вітру на механічну або електричну.
Ці турбіни мають багато застосувань залежно від розміру лопатей. Короткі лопаті можна використовувати для живлення сигналів світлофора, для керування човнами тощо, тоді як турбіни з довшими лопатями можна використовувати для побутового постачання, також це одна з найбільших загальні відновлювані джерела енергії.
Ключові винесення
- Вітрові турбіни з горизонтальною віссю (HAWT) мають горизонтальний вал ротора, тоді як вітрові турбіни з вертикальною віссю (VAWT) мають вертикальний вал ротора.
- HAWT більш ефективні та широко використовуються, тоді як VAWT можуть вловлювати вітер з будь-якого напрямку, не переорієнтовуючи себе.
- VAWT тихіші та мають меншу висоту встановлення, що робить їх придатними для міських умов.
Вітрова турбіна з горизонтальною віссю та вітряна турбіна з вертикальною віссю
Вітрові турбіни з горизонтальною віссю (HAWT), які найчастіше використовуються, мають горизонтальну вісь і дві або три лопаті, які обертаються навколо горизонтального вала. Вітрові турбіни з вертикальною віссю (VAWT) мають вертикальну вісь і можуть мати дві або більше лопатей, які обертаються навколо вертикального вала.
Горизонтальна вісь Вітрових турбін в основному знаходиться поблизу міських районів і генерує приблизно 100 кВт енергії для житлових цілей або щоденного використання.
Лопаті цих вітрових турбін розташовані відповідно, щоб напрямок вітру та положення лопатей здавалися паралельними.
Однак технічне обслуговування цих вітрових турбін дуже складне, але лопаті можуть працювати навіть за умов середнього вітру.
Вертикальна осьова вітряна турбіна – це небагато поширених типів вітряних турбін, але незважаючи на це, виробництва енергії достатньо для деяких повсякденних робочих цілей.
Лопаті вітрової турбіни з вертикальною віссю розташовані відповідно так, щоб напрямок вітру та положення вертикальних лопатей були перпендикулярні один одному. Крім того, на відміну від вітрових турбін з горизонтальною віссю, обслуговування турбіни просте.
Таблиця порівняння
| Параметри порівняння | Горизонтальна осьова вітряна турбіна | Вітрова турбіна з вертикальною віссю |
|---|---|---|
| Використаний акронім | HAWT | VAWT |
| Вісь обертання | Положення лопатей до вітру паралельне | Положення лопатей до вітру перпендикулярне |
| Перемикання ротора | Горизонтальний напрямок | Вертикальний напрямок |
| Грань зсуву ротора | Назустріч вітру | У будь-якому напрямку |
| технічне обслуговування | Тяжкий | Easy |
| Споживання енергії | більше | менше |
| Ефективність | більше | менше |
| Використовується в місцях | Місце з обтічним вітровим режимом | Місце з сильним вітром |
| Стан експлуатації | Середні вітрові умови | Умови слабкого вітру |
Що таке горизонтальна осьова вітряна турбіна?
Вітрові турбіни з горизонтальною віссю – це звичайні турбіни, які встановлюються на великих відкритих майданчиках і в дуже високих точках. Це пов'язано з безперервним прийомом потоку вітру.
Вітрогенератор складається з лопатей таким чином, що вони здаються паралельними до напрямку вітру. І тому грань ротора зміщується в горизонтальному напрямку.
Основними компонентами, з яких складається вітрова турбіна, є гальма, втулка, лопаті, гондола, система передачі енергії, керування поворотом, генератор і башта. Виробництво шуму також дуже низьке. І ці турбіни також можуть працювати в умовах середнього вітру.
Конструкція вежі має бути міцною, а установка вітрової турбіни з горизонтальною віссю дуже дорога. Крім того, причиною такої величезної вартості є складність його конструкції, де двигун і коробка передач встановлені зверху.
Що таке вітряна турбіна з вертикальною віссю?
Вітрові турбіни з вертикальною віссю не є поширеним типом вітряних турбін, хоча вони зустрічаються в міських районах і виробляють енергію, якої може бути достатньо для роботи будинку.
Вітрові турбіни можуть бути виражені абревіатурою під назвою VAWT, а також їх називають машинами поперечної осі вітру.
Це відбувається через наявність лопатей у напрямку вітру, і вони здаються перпендикулярними, що дозволяє вітру текти з будь-якого напрямку.
Зазначена вище умова є найбільшою гнучкістю у вітряній турбіні, оскільки вона замінює застосування системи повороту у вертикальній турбіні.
Опорна конструкція, довга вежа та вертикальні лопаті — усі необхідні компоненти для побудови вертикальної турбіни.
Конструкцію вежі дуже легко побудувати та вона має дуже легку форму. Вартість вітряної вежі з однією вертикальною віссю дешева. Таким чином, це передбачає дуже низьку якість обслуговування.
Основні відмінності між вітровою турбіною з горизонтальною віссю та вітровою турбіною з вертикальною віссю
- Загальновідомим абревіатурою вітрової турбіни з горизонтальною віссю є «HAWT», а порівняно, з іншого боку, акронімом або абревіатурою, яка використовується замість вітрової турбіни з вертикальною віссю, є «VAWT».
- Обертова вісь горизонтальної турбіни побудована таким чином, що напрямок вітру та положення лопатей здаються паралельними, а порівняно, з іншого боку, вісь обертання вертикальної турбіни також побудована таким чином, що напрямок вітру та положення лопатей виглядають перпендикулярними.
- Напрямок зміщення ротора в горизонтальній турбіні такий самий, як і її назва, тобто горизонтальний, а порівняно, з іншого боку, напрямок зсуву ротора у вертикальній осі вітрової турбіни є вертикальним.
- У вітряній турбіні з горизонтальною віссю грань ротора зміщується в напрямку вітру, тоді як, з іншого боку, у вітряній турбіні з вертикальною віссю грань ротора зміщується в будь-якому напрямку.
- Обслуговування вітряної турбіни з горизонтальною віссю є дуже складним, тоді як відносно, з іншого боку, технічне обслуговування вертикальної турбіни не вимагає зусиль.
- Споживана потужність вітрової турбіни з горизонтальною віссю порівняно більша, з іншого боку, склад потужності вітрової турбіни з вертикальною віссю менший.
- Ефективність вітрової турбіни з горизонтальною віссю набагато більша, тоді як порівняно, з іншого боку, ефективність вітрової турбіни з вертикальною віссю менша.
- Горизонтальна турбіна в основному використовується в прилеглих місцях, де вітрові умови досить обтічні, тоді як порівняно, з іншого боку, вертикальна турбіна в основному використовується в прилеглих місцях з турбулентністю вітру.
- Вітрова турбіна з горизонтальною віссю може працювати навіть в умовах середнього вітру, тоді як, з іншого боку, вертикальна турбіна також може працювати в умовах слабкого вітру.
посилання
- 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
Останнє оновлення: 22 червня 2023 р
Я доклав стільки зусиль для написання цього допису в блозі, щоб надати вам користь. Це буде дуже корисно для мене, якщо ви захочете поділитися цим у соціальних мережах або зі своїми друзями/родиною. ДІЛИТИСЯ ЦЕ ♥️
Піюш Ядав провів останні 25 років, працюючи фізиком у місцевій громаді. Він фізик, який прагне зробити науку доступнішою для наших читачів. Він має ступінь бакалавра природничих наук і диплом аспіранта з екології. Ви можете прочитати більше про нього на його біо сторінка.
Надана інформація про відмінності між вітровими турбінами з горизонтальною та вертикальною осями була дуже корисною та добре поясненою. Дякую, що поділився!
Стаття представила збалансований погляд на відмінності між HAWT і VAWT, зробивши цінний внесок у розуміння технології вітрових турбін.
Детальний опис основних компонентів вітрових турбін з горизонтальною та вертикальною осями був повчальним. Ця стаття є чудовим джерелом знань з цього питання.
Я знайшов порівняльну таблицю дуже інформативною. Чітке розмежування між HAWT і VAWT представлено в простому вигляді. Приємно знати плюси та мінуси кожного типу турбіни.
Я згоден, Фредді! Глибина аналізу заслуговує похвали. Чудовий пост!
Посилання, наведені в кінці статті, додатково підтверджують достовірність наданої інформації. Добре досліджена та ретельна робота.
Хоча публікація добре описує деталі кожного типу вітрової турбіни, було б корисно також включити деякі реальні приклади чи тематичні дослідження, щоб додатково проілюструвати практичне застосування цієї технології.
Я розумію твою думку, Кілі. Додавання прикладів із реального життя, безсумнівно, покращить загальне розуміння та застосовність наданої інформації.