Soorten Windturbines

Soorten Windturbines

C Bracken Meyers

Windturbines kunnen worden gescheiden in twee basistypen bepaald welke hoek de turbine draait. Windturbines die roteren om een ​​horizontale as komen vaker voor (als een windmolen), terwijl verticaleaswindturbine minder vaak gebruikt worden (Savonius en Darrieus zijn de meest voorkomende in de groep).

Horizontale as windturbines (HAWT)

Horizontale as windturbines, ook ingekort tot HAWT, zijn de gemeenschappelijke stijl die de meeste van ons denken aan wanneer we denken van een windturbine. Een HAWT heeft een soortgelijk ontwerp als een windmolen, het heeft bladen die er uitzien als een propeller die draaien op de horizontale as.

Horizontale as windturbines de hoofdrotoras en elektrische generator op de top van een toren, en zij moeten worden opgemerkt in de wind. Kleine turbines worden opgemerkt door een eenvoudige windvaan geplaatst plein met de rotor (messen), terwijl grote turbines doorgaans gebruik van een windsensor in combinatie met een servomotor om de turbine te zetten in de wind. De meeste grote windturbines een tandwielkast, waarbij de langzame rotatie van de rotor in een snellere rotatie die geschikter om een ​​elektrische generator drijven verandert.

Sinds een toren produceert turbulentie achter de rug, is de turbine meestal wees bovenwinds van de toren. Windturbine bladen zijn stijf om te voorkomen dat de bladen van de toren wordt geduwd door harde wind maakte. Bovendien worden de schoepen geplaatst een aanzienlijke afstand voor de toren en soms gekanteld een kleine hoeveelheid.

Wind machines zijn gebouwd, hoewel het probleem van turbulentie, omdat ze geen extra mechanisme hun plaatsing in overeenstemming met de wind nodig hebben. Bovendien moet in harde wind de bladen kan worden toegestaan ​​om te buigen die zijn bestreken oppervlak de luchtweerstand afneemt en daarmee. Omdat turbulentie leidt tot vermoeidheid storingen en betrouwbaarheid zo belangrijk is, de meeste HAWT’s zijn tegen de wind machines.

HAWT voordelen

  • De hoge toren basis biedt toegang tot een sterkere wind op locaties met windschering. In sommige windschering sites, kan elke tien meter van de wind snelheid te verhogen met 20% en het vermogen met 34%.
  • Hoog rendement, omdat de messen altijd loodrecht naar de wind, het ontvangen van de macht door het hele rotatie. Daar staat tegenover verticaleaswindturbine en meest voorgestelde lucht windturbine ontwerpen omvatten verschillende soorten op- acties, waarbij vleugelprofiel oppervlakken terugtrekken tegen de wind voor een deel van de cyclus. Terugkrabbelen tegen de wind leidt tot een inherent lager rendement.

HAWT nadelen

  • Massieve toren constructie vereist is om de zware bladen, tandwielkast en generator ondersteunen.
  • Onderdelen van een horizontale as windturbine (versnellingsbak, rotoras en remmen assemblage) in stand wordt opgetild.
  • Hun hoogte maakt ze opdringerig zichtbaar over grote gebieden, het verstoren van de verschijning van het landschap en soms het creëren van lokale oppositie.
  • Benedenwinds varianten last van vermoeidheid en structurele storing veroorzaakt door turbulentie wanneer een mes passeert de toren wind shadow (om deze reden, de meerderheid van de HAWT’s maken gebruik van een upwind design, met de rotor tegen de wind in de voorkant van de toren).
  • HAWT’s vereisen een extra yaw controlemechanisme om de messen te zetten in de richting van de wind.
  • HAWT’s vereisen doorgaans een remmen of gieren apparaat bij harde wind op de turbine te stoppen met draaien en het vernietigen of zelf te beschadigen.

Cyclische spanningen en trillingen

Wanneer de turbine draait zich naar de wind staan, de roterende bladen fungeren als een gyroscoop. Zoals het zwenkt, gyroscopische precessie probeert de turbine draaien in een voorwaartse of achterwaartse salto. Voor elk blad op een turbine wind generator, kracht minimaal is wanneer het blad horizontaal en op een maximum wanneer het blad verticaal. Deze cyclische draaien kan snel vermoeidheid en barst het blad wortels, naaf en de as van de turbines.

Verticale as

Verticalaxis windturbines, zoals ingekort tot VAWTs, hebben de hoofdrotor as verticaal gerangschikt. Het belangrijkste voordeel van deze opstelling is dat de windturbine niet behoeft te worden opgemerkt in de wind. Dit is een voordeel op sites waar de windrichting is zeer variabel of heeft turbulente wind.

Met een verticale as, kan de generator en andere primaire componenten worden geplaatst nabij de grond, zodat de toren niet hoeft te steunen, maakt het onderhoud. Het belangrijkste nadeel van een VAWT algemeen maken slepen bij het draaien in de wind.

Het is moeilijk om verticale as turbines monteren op torens, wat betekent dat ze vaak dichter bij de basis waarop ze rusten, geïnstalleerd zoals de grond of een gebouw dak. De windsnelheid is langzamer op een lagere hoogte, zodat er minder windenergie is beschikbaar voor een bepaalde omvang turbine. Luchtstroom bij de grond en andere objecten kunnen turbulente stroming, welke onderwerpen trillingen, met inbegrip van lawaai en slijtage van de lagers, die het onderhoud kunnen verhogen of de levensduur verkorten kunnen introduceren creëren. Echter, wanneer een turbine op een dak is gemonteerd, het gebouw wordt omgeleid over het algemeen wind over het dak en dit kan de windsnelheid op de turbine te verdubbelen. Als de hoogte van het dak gemonteerde turbine toren is ongeveer 50% van de hoogte gebouw, dit is in de buurt van het optimum voor maximale windenergie en minimale wind turbulentie.

VAWT subtypes

Darrieus-windturbine

Darrieus windturbines worden vaak genoemd "Eierklutser" turbines, want ze zien eruit als een gigantische eggbeater. Ze hebben goede efficiëntie, maar produceren grote koppelrimpel en cyclische belasting van de toren, die bijdraagt ​​aan slechte betrouwbaarheid. Ook vereisen doorgaans een externe voedingsbron, of een extra Savonius rotor te gaan draaien, omdat het aanloopkoppel is zeer laag. De koppelrimpel verminderd met behulp van drie of meer bladen die leidt tot een hogere stevigheid van de rotor. Stevigheid wordt gemeten door het blad ruimte boven de rotor gebied. Nieuwer Darrieus soort turbines zijn niet opgehouden door guy-draden, maar hebben een extern bovenbouw is aangesloten op de top lager.

Savonius-windturbine

Een Savonius is een soort drag turbine, ze worden vaak gebruikt in geval van een hoge betrouwbaarheid in veel dingen, zoals ventilatie en anemometers. Omdat ze zijn een soort sleep turbine zijn ze minder efficiënt dan de gemeenschappelijke HAWT. Savonius zijn uitstekend op het gebied van turbulente wind en zelf starten.

VAWT voordelen

  • Geen yaw mechanismen nodig is.
  • Een VAWT kan zich dichter bij de grond, waardoor het makkelijker om de bewegende delen te handhaven.
  • VAWTs hebben een lagere wind opstarten snelheden dan de typische de HAWT.
  • VAWTs kan worden gebouwd op plaatsen waar hogere structuren verboden.
  • VAWTs dicht bij de grond kan profiteren van locaties waar de daken, plateaus, heuveltoppen, ridgelines en passes trechter van de wind en het verhogen van de windsnelheid.

VAWT nadelen

  • De meeste VAWTs hebben een gemiddelde afname van de efficiëntie van een gemeenschappelijke HAWT, vooral als gevolg van de extra luchtweerstand die zij hebben als hun bladen in de wind te draaien. Versies die luchtweerstand te verminderen meer energie produceren, met name die wind trechter in de collector gebied.
  • Het hebben van rotors dicht bij de grond waar windsnelheden lager zijn en geen gebruik maken van hogere windsnelheden die hierboven niet nemen.
  • Omdat VAWTs worden niet vaak ingezet hoofdzakelijk te wijten aan de hierboven genoemde ernstige nadelen, ze lijken roman degenen die niet bekend zijn met de windindustrie. Dit heeft vaak hen het onderwerp van wilde claims en investeringen oplichting in de afgelopen 50 jaar.

Ook u kunt bestellen hier.

Read more

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

elf + 13 =