Vaakasuuntaisen ja pystysuuntaisen akselin tuuliturbiinien tehokkuusanalyysi

Viime aikoina monet asiakkaat ovat kyselleet meiltä tuuliturbiineja, ja havaitsemme viestintäongelman. Asiakkaat suosivat yleensä pystysuuntaisia tuuliturbiineja vaakasuuntaisten sijaan. Erityisesti eurooppalaiset asiakkaat pitävät pystysuuntaisia turbiineja esteettisemmin miellyttävinä ja ympäristöystävällisemminä sekä uskovat niiden paremmin vastaavan paikallisia politiikkoja ja ympäristöä. Kotitalouksien tuulivoimaa koskevalla alalla yli kymmenen vuoden kokemuksen omaavana myynti-insinöörinä tunnin tarpeen kirjoittaa rehellinen ja ammattimainen artikkeli, jossa analysoidaan näiden kahden tuuliturbiinityypin tehokkuuseroja.

Tuuliturbiinien perusperiaate on muuntaa tuulen energia mekaaniseksi energiaksi, joka muunnetaan sitten sähköenergiaksi. Yksinkertaisessa muodossa tuuli pyörittää siipiä, ja siivet pyörittävät generaattorin sisällä olevaa roottoria, joka leikkaa magneettikentän kenttäviivoja ja siten tuottaa sähkövirran. Vaikka perusperiaate on sama, vaakasuuntaisten ja pystysuuntaisten akselien tuuliturbiinit – jotka ovat kahden tärkeimmän turbiinityypin keskuudessa – eroavat perustavanlaatuisesti pyörähtämistavassaan, mikä on myös niiden suorituskyvyn erot aiheuttava tekijä.

Otetaan esimerkiksi 5 kW:n tuuligeneraattori. Tuulen nopeudella 2 m/s vaakasuuntainen tuulivoimala ei jopa pyöri, mutta pystysuuntainen tuuliturbiini on jo alkanut pyöriä. Tällainen pyöriminen ei kuitenkaan tuota aktiivista tehoa; se vaikuttaa vain toimivalta. Tuulen nopeudella 5,5 m/s vaakasuuntaisen tuuliturbiinin tehon tuotto on 2 kW, kun taas pystysuuntaisen tuuliturbiinin tehotuotto on vain 800 W. Tämä osoittaa selvästi, että pystysuuntainen tuuligeneraattori soveltuu paremmin mikrotuulen käynnistykseen, kun taas vaakasuuntainen tuuliturbiini tarjoaa huomattavasti korkeamman tehotuotannon saavutettuaan käynnistysnopeuden 3 m/s – noin 2,5-kertaisen verrattuna pystysuuntaiseen tuuligeneraattoriin.

Pystysuuntaiset tuulimoottorit ovat edullisia alueilla, joissa tuulen suunta vaihtelee epäsäännölisesti. Ne voivat ottaa vastaan tuulia kaikista suunnista 360 asteen kulmasta jatkuvasti ja muuntaa sen mekaaniseksi energiaksi. Vaakasuuntaisten tuuliturbiinien tapauksessa vaaditaan kuitenkin ohjausjärjestelmä (yaw-järjestelmä), mikä aiheuttaa viivästystä ja johtaa osan tuulienergiasta menetetyksi.

Minkä tyyppisten tuuligeneraattoreiden käyttöä valitaan, riippuu paikallisista tuulienergiaolosuhteistanne, kuten tuulen suunnasta ja keskimääräisestä tuulennopeudesta. Jos olette kiinnostuneita uusiutuvasta energiasta, ota meihin yhteyttä milloin tahansa tilataksenne oma, teille suunnattu tuulienergiasovellus.