Effektivitetsanalyse af vandretakset og lodretakset vindmøller

For nylig har mange kunder stillet spørgsmål til os om vindmøller, og vi har identificeret et kommunikationsproblem. Kunderne foretrækker ofte vindmøller med lodret akse frem for vindmøller med vandret akse. Især europæiske kunder mener, at vindmøller med lodret akse er mere æstetisk tiltalende og miljøvenlige samt bedre i overensstemmelse med lokale politikker og miljøforhold. Som salgstekniker med mere end ti års erfaring inden for hjemmeproduceret vindenergi følte jeg behovet for at skrive en sandfærdig og professionel artikel, der analyserer effektivitetsforskellene mellem de to typer vindmøller.

Kernepricippet for vindmøller er at omforme vindenergi til mekanisk energi, som derefter omformes til elektrisk energi. I simple termer blæser vinden i vingerne, så de roterer, og vingerne driver rotoren inde i generatoren til at skære igennem magnetfeltets feltlinjer, hvorefter der dannes en elektrisk strøm. Selvom kernepricippet er det samme, er der en grundlæggende forskel mellem de to almindelige typer vindmøller – horisontalakset og vertikalakset – med hensyn til deres rotationsmåde, hvilket også er årsagen til deres ydelsesforskelle.

Tag f.eks. en 5 kW vindgenerator. Ved en vindhastighed på 2 m/s er den vandret akse vindturbin roterer ikke engang, men den lodrette akse-vindmølle har allerede begyndt at rotere. En sådan rotation genererer dog ikke aktiv effekt; den ser blot ud til at fungere. Ved en vindhastighed på 5,5 m/s er effektoprettelsen fra den vandrette akse-vindmølle 2 kW, mens effektoprettelseseffektiviteten for den lodrette akse-vindmølle kun er 800 W. Dette viser tydeligt, at den lodrette akse-vindgenerator er mere velegnet til mikrovind-start, mens den vandrette akse-vindmølle har en betydeligt højere effektoprettelseseffektivitet, når den nåer startvindhastigheden på 3 m/s – cirka 2,5 gange så høj som den lodrette akse-vindgenerator.

Vertikale akse-vindturbiner har fordele i områder med kaotiske vindretninger. Den kan modtage vindenergi fra alle retninger på en 360-graders, uafbrudt måde og omdanne den til mekanisk energi. Vandrette akse-vindmøller kræver imidlertid et yaw-system til styring, hvilket vil medføre forsinkelse og tab af en del vindenergi.

Valget af hvilken type vindgeneratorer, der skal bruges, afhænger af de lokale vindenergiforhold, såsom vindretning og gennemsnitlig vindhastighed. Hvis du er interesseret i vedvarende energi, kan du kontakte os til enhver tid for at tilpasse din eksklusive løsning inden for vindenergi.