Ανάλυση της απόδοσης οριζόντιων και κατακόρυφων ανεμογεννητριών

Πρόσφατα, πολλοί πελάτες μας ρώτησαν για ανεμογεννήτριες και διαπιστώσαμε ένα πρόβλημα στην επικοινωνία. Οι πελάτες τείνουν να προτιμούν τις ανεμογεννήτριες κατακόρυφου άξονα έναντι των ανεμογεννητριών οριζόντιου άξονα. Ιδιαίτερα οι ευρωπαϊκοί πελάτες θεωρούν ότι οι κατακόρυφοι άξονες είναι πιο αισθητικά ευχάριστοι και φιλικοί προς το περιβάλλον, καθώς είναι επίσης πιο σύμφωνοι με τις τοπικές πολιτικές και το περιβάλλον. Ως μηχανικός πωλήσεων με πάνω από δέκα χρόνια εμπειρίας στη βιομηχανία οικιακής παραγωγής ενέργειας από τον άνεμο, ένιωσα την ανάγκη να γράψω ένα ειλικρινές και επαγγελματικό άρθρο για να αναλύσω τις διαφορές απόδοσης μεταξύ των δύο τύπων ανεμογεννητριών.

Η βασική αρχή λειτουργίας των ανεμογεννητριών είναι η μετατροπή της ενέργειας του ανέμου σε μηχανική ενέργεια, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Με απλά λόγια, ο άνεμος περιστρέφει τις πτέρυγες, οι οποίες με τη σειρά τους κινούν τον δρομέα εντός της γεννήτριας, ώστε να «κόβουν» τις μαγνητικές γραμμές δύναμης και να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Παρόλο που η βασική αρχή είναι η ίδια, υπάρχει θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των δύο κυρίων τύπων ανεμογεννητριών — των οριζόντιου και κατακόρυφου άξονα — όσον αφορά τον τρόπο περιστροφής τους, κάτι που αποτελεί επίσης τη ριζική αιτία των διαφορών στην απόδοσή τους.

Για παράδειγμα, μια ανεμογεννήτρια 5 kW. Σε ταχύτητα ανέμου 2 m/s, η ανεμογεννήτρια οριζόντιου αξόνα δεν περιστρέφεται καν, ενώ η ανεμογεννήτρια κατακόρυφου άξονα έχει ήδη αρχίσει να περιστρέφεται. Ωστόσο, μια τέτοια περιστροφή δεν παράγει ενεργό έξοδο· φαίνεται απλώς ότι λειτουργεί. Σε ταχύτητα ανέμου 5,5 m/s, η παραγωγή ισχύος της ανεμογεννήτριας οριζόντιου άξονα είναι 2 kW, ενώ η απόδοση παραγωγής ισχύος της ανεμογεννήτριας κατακόρυφου άξονα είναι μόνο 800 W. Αυτό δείχνει σαφώς ότι η ανεμογεννήτρια κατακόρυφου άξονα είναι πιο κατάλληλη για μικρο-ανεμική εκκίνηση, ενώ η ανεμογεννήτρια οριζόντιου άξονα παρουσιάζει σημαντικά υψηλότερη απόδοση παραγωγής ισχύος όταν φτάνει στην ταχύτητα ανέμου ενεργοποίησης (cut-in) των 3 m/s, περίπου 2,5 φορές υψηλότερη από αυτήν της ανεμογεννήτριας κατακόρυφου άξονα.

Ανεμογεννητές με κάθετο άξονα έχουν πλεονεκτήματα σε περιοχές με ανακατεμένες κατευθύνσεις ανέμου. Μπορούν να απορροφούν ενεργειακά από τον άνεμο από όλες τις κατευθύνσεις σε 360 μοίρες συνεχώς και να τη μετατρέπουν σε μηχανική ενέργεια. Ωστόσο, οι ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα απαιτούν ένα σύστημα ελέγχου περιστροφής (yaw system), το οποίο οδηγεί σε καθυστέρηση και απώλεια μέρους της ενέργειας του ανέμου.

Η επιλογή του τύπου των ανεμογεννητριών που θα χρησιμοποιηθούν εξαρτάται από τις τοπικές συνθήκες ανεμικής ενέργειας, όπως η κατεύθυνση του ανέμου και η μέση ταχύτητα του ανέμου. Εάν ενδιαφέρεστε για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, επικοινωνήστε μαζί μας οποιαδήποτε στιγμή για να προσαρμόσουμε μια αποκλειστική λύση συστήματος ανεμικής ενέργειας για εσάς.