Efficiëntieanalyse van windturbines met horizontale en verticale as

Onlangs hebben veel klanten ons vragen gesteld over windturbines, en we constaterden een communicatieprobleem. Klanten geven de voorkeur aan windturbines met verticale as boven die met horizontale as. Vooral Europese klanten vinden windturbines met verticale as esthetischer en milieuvriendelijker, en beter in lijn met lokale beleidsregels en het milieu. Als sales engineer met meer dan tien jaar ervaring in de particuliere windenergiesector voelde ik de behoefte om een eerlijk en professioneel artikel te schrijven waarin ik het verschil in efficiëntie tussen deze twee soorten windturbines analyseer.

Het kernprincipe van windturbines is het omzetten van windenergie in mechanische energie, die vervolgens wordt omgezet in elektrische energie. In eenvoudige bewoordingen: de wind doet de bladen draaien en de bladen drijven de rotor binnen de generator aan, waardoor deze de magnetische veldlijnen doorsnijdt en zo een elektrische stroom opwekt. Hoewel het kernprincipe hetzelfde is, bestaat er een fundamenteel verschil tussen de twee mainstreamturbines — de horizontale-as- en de verticale-as-turbine — wat betreft hun draairichting; dit verschil is ook de oorzaak van hun prestatieverschillen.

Neem als voorbeeld een 5 kW windgenerator. Bij een windsnelheid van 2 m/s, de horizontale as windturbine draait zelfs niet, maar de verticale as windturbine is al begonnen met draaien. Een dergelijke draaiing levert echter geen actieve output op; het ziet er alleen uit alsof deze in werking is. Bij een windsnelheid van 5,5 m/s is het vermogen dat wordt opgewekt door de horizontale as windturbine 2 kW, terwijl het opwekrendement van de verticale as windturbine slechts 800 W bedraagt. Dit laat duidelijk zien dat de verticale as windgenerator beter geschikt is voor micro-windstart-up, terwijl de horizontale as windturbine een aanzienlijk hoger opwekrendement heeft zodra de inschakelwindsnelheid van 3 m/s wordt bereikt, ongeveer 2,5 keer zo hoog als dat van de verticale as windgenerator.

Verticale as windturbines hebben voordelen in gebieden met chaotische windrichtingen. Ze kunnen windenergie uit alle richtingen opvangen op een continue 360-graden manier en deze omzetten in mechanische energie. Horizontale as windturbines vereisen echter een yaw-systeemregeling, wat leidt tot vertraging en verlies van een deel van de windenergie.

De keuze van het type windturbines dat u gebruikt, hangt af van de lokale windenergieomstandigheden, zoals windrichting en gemiddelde windsnelheid. Als u geïnteresseerd bent in hernieuwbare energie, kunt u op elk moment contact met ons opnemen om uw exclusieve oplossing voor windenergie te laten opstellen.