Turbin angin paksi menegak dan mendatar: Jenis dan operasi

Un turbin angin Ia adalah peranti yang direka untuk menukarkan tenaga kinetik angin kepada tenaga elektrik dengan menggunakan rotor dan generator. Turbin angin ini dibahagikan kepada dua jenis utama: turbin angin paksi menegak dan turbin angin paksi mendatar. Kedua-duanya mempunyai ciri unik dan digunakan dalam situasi berbeza bergantung pada persekitaran dan keperluan pemasangan.

Jenis turbin angin

Terdapat dua kategori utama turbin angin:

• Turbin Angin Paksi Menegak (VAWT): Ia berjaya menangkap angin dari mana-mana arah dan mempunyai tahap pengeluaran tenaga yang rendah, yang menjadikannya sesuai untuk tempat dengan intensiti angin rendah atau kawasan bandar di mana peraturan menghalang pemasangan struktur besar.
• Turbin angin paksi mendatar (HAWT): Ia adalah yang paling banyak digunakan dalam ladang angin besar. Kecekapannya lebih besar dan ia lebih baik digunakan di kawasan yang anginnya lebih besar dan lebih malar.

Turbin Angin Paksi Menegak

Turbin angin paksi menegak, dikenali sebagai VAWT, ialah paksi pemutar menegak berkenaan dengan tanah. Salah satu kelebihan utama mereka ialah mereka tidak memerlukan mekanisme orientasi untuk menangkap angin, kerana mereka boleh beroperasi secara bebas daripada arah angin. Selain itu, penjana elektrik boleh diletakkan di atas tanah, menjadikan penyelenggaraan lebih mudah.

Turbin angin ini mempunyai a kecekapan tenaga yang lebih rendah berbanding dengan paksi mendatar, tetapi ia masih berkesan di kawasan yang kelajuan anginnya rendah atau berubah. Selain itu, mereka memerlukan permulaan bermotor kerana mereka tidak boleh dihidupkan sendiri dalam kebanyakan kes.

Jenis turbin angin paksi menegak

Dalam VAWT, terdapat beberapa subjenis:

1. Turbin Angin Savonius

El Savonius Ia adalah salah satu model yang paling mudah dan teguh. Ia dicirikan dengan mempunyai dua separuh bulatan mendatar yang disesarkan, yang melaluinya angin, menghasilkan pergerakan putaran. Walaupun kecekapannya rendah, ia adalah pilihan yang baik di mana sistem penyelenggaraan yang rendah diperlukan.

2. Turbin Angin Giromill

Turbin angin jenis ini mempunyai a set bilah menegak dicantumkan kepada dua bar yang membentuk paksi menegak. Kapasiti tenaganya berbeza-beza antara 10 dan 20 kW, menjadikannya pilihan yang lebih cekap daripada Savonius untuk pemasangan kediaman atau komersial yang kecil.

3. Turbin Angin Darrieus

El darrieus Ia adalah jenis yang lebih maju yang terdiri daripada dua atau tiga bilah biconvex. Reka bentuknya membolehkan turbin angin menggunakan angin dengan lebih baik dalam julat kelajuan yang luas. Walau bagaimanapun, kelemahannya ialah keperluan untuk pemutar Savonius atau sistem lain untuk memulakannya.

Pengendalian turbin angin paksi menegak

Operasi dari VAWT Ia agak mudah. Bilah berputar didorong oleh daya angin yang bergerak dalam arah yang berbeza. Turbin angin ini adalah sentiasa sejajar dengan angin, membolehkan mereka terus beroperasi walaupun kelajuan angin rendah.

Kerana ia lebih padat, turbin angin paksi menegak menjana kuasa yang lebih sedikit berbanding dengan rakan paksi mendatar mereka. Walau bagaimanapun, ia cukup cekap untuk aplikasi seperti memanaskan rumah, teruskan lampu atau bahkan cas semula kereta elektrik.

Turbin angin paksi mendatar

Turbin angin paksi mendatar adalah yang paling biasa, terutamanya dalam besar ladang angin. Turbin angin ini mempunyai prestasi tenaga yang lebih baik kerana keupayaannya menjana kuasa dengan lebih cekap daripada kelajuan angin yang tinggi.

Komponen turbin angin ini diletakkan di dalam gondola yang terletak di bahagian atas menara. Rotor, yang terdiri daripada tiga bilah, menangkap angin dan menjana pergerakan putaran yang didarab melalui kotak gear untuk menghasilkan tenaga elektrik. Pergerakan ini, yang dihasilkan oleh angin, dibawa ke penjana yang menghasilkan tenaga yang diangkut ke grid.

Turbin angin manakah yang lebih cekap?

The turbin angin paksi mendatar Mereka biasanya lebih cekap. Ini kerana mereka boleh mencapai kelajuan putaran yang lebih tinggi dan memanfaatkan angin yang lebih baik pada ketinggian yang lebih tinggi, di mana kelajuan angin lebih malar dan lebih kuat. Di samping itu, mereka memerlukan lebih sedikit gear untuk meningkatkan kelajuan putaran, yang memungkinkan untuk memanfaatkan tenaga kinetik angin dengan lebih baik.

Inovasi dalam turbin angin

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kami telah melihat inovasi hebat dalam teknologi angin. Salah satu yang paling menjanjikan ialah Kilang tanpa bilah pusaran, dibangunkan oleh sebuah syarikat Sepanyol. Turbin angin jenis ini tanpa bahagian bergerak bertujuan untuk mengurangkan kos penyelenggaraan dan menghapuskan kesan visual yang dihasilkan oleh turbin angin tradisional yang besar pada landskap.

Satu lagi projek bercita-cita tinggi ialah Pokok angin. Reka bentuk ini menggunakan 72 turbin berbentuk bilah, disusun pada pokok mekanikal yang menjana tenaga dengan angin yang sangat ringan. Struktur jenis ini sesuai untuk ditempatkan di bandar, menyediakan sumber tenaga yang boleh diperbaharui dan menyenangkan dari segi estetika.

Penggunaan turbin angin yang bersejarah dan moden

Penggunaan tenaga angin bukanlah perkara baru. Kincir angin pertama digunakan untuk mengepam air atau mengisar bijirin di kawasan luar bandar. Walau bagaimanapun, pada tahun 70-an ketika Denmark membuat komitmen sebenar terhadap tenaga angin berskala besar, yang membolehkan negara ini menjadi pengeluar utama teknologi angin.

Hari ini, turbin angin yang bermula sebagai pemasangan kecil di kawasan luar bandar telah memberi laluan kepada ladang angin gergasi yang menjana ratusan megawatt tenaga bersih untuk kegunaan di seluruh dunia. Syarikat besar suka Siemens y Vestas Mereka mengetuai pengeluaran teknologi ini.

Masa depan turbin angin melibatkan perkembangan besar dari segi kecekapan dan kos. Adalah dijangka bahawa, dengan pemasangan turbin terapung luar pesisir, angin luar pesisir akan memainkan peranan yang lebih penting dalam peralihan kepada tenaga boleh diperbaharui.

Terima kasih kepada pembangunan jenis inovasi ini, tenaga angin tidak lagi menjadi penyelesaian eksperimen dan telah menjadi salah satu sumber utama tenaga boleh diperbaharui di seluruh dunia.