Turbina wiatrowa Tulip: Kluczowe korzyści konstrukcji osi pionowej

Czasem klienci wybierają produkty nie tylko ze względu na ich najwyższe parametry. Dobrym przykładem jest malajski klient, z którym niedawno się skontaktowałem. Spędził wiele czasu na porównywaniu wielu małych turbin wiatrowych, starannie analizując moc, rozmiar, cenę oraz sposób montażu, dokładnie czytając tabelę parametrów technicznych i zadając wiele profesjonalnych pytań. Oczywiste jest, że dobrze rozumie dane. Ostatecznie wybrał turbinę wiatrową Tulipan. Gdyby brać pod uwagę wyłącznie stosunek mocy, turbina wiatrowa Tulipan może nie być najmocniejszą opcją – sam to wie. Kluczowe jest położenie montażu: chce zamontować turbinę na dachu swojego budynku i nie chce, aby duży sprzęt psuł wygląd budynku.

Jest to jedna z głównych zalet wiatrak tulipanowy projekt. Ogólna konstrukcja jest zwarta. W porównaniu z tradycyjnymi poziomymi turbinami wiatrowymi nie ma długich łopat wystających na zewnątrz z osi centralnej. Dla mieszkań, willi, ogrodów oraz małych budynków takie instalacje wyglądają mniej przemysłowo. Wygląd urządzeń montowanych na dachu jest rzeczywiście ważny – widzisz je codziennie, a także Twoi sąsiedzi. W niektórych obszarach mieszkaniowych obowiązują dodatkowo przepisy i wymagania dotyczące wyglądu urządzeń montowanych na dachach. Zwarte i wizualnie proste urządzenia łatwiej uzyskać zezwolenie na ich montaż, a także bardziej komfortowo jest w nich mieszkać przez dłuższy czas.

Turbina wiatrowa typu tulipan należy do turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu. Jedną z praktycznych zalet konstrukcji o pionowej osi jest możliwość działania bez konieczności ustawiania się w kierunku wiatru. Turbiny wiatrowe poziome wymagają ogona lub aktywnego systemu zawrotu, aby obrócić wirnik w kierunku wiatru, podczas gdy turbiny wiatrowe o pionowej osi mogą wykorzystywać wiatr napływający z dowolnego kierunku – cecha ta czyni je szczególnie odpowiednimi dla miejsc, gdzie kierunek wiatru ulega częstej zmianie lub gdzie turbulencje powstają wskutek bliskości budynków. Kierunek wiatru na dachach w obszarach mieszkaniowych rzadko pozostaje stały, dlatego ta cecha zasługuje na szczególną uwagę.

Oczywiście, turbina wiatrowa typu tulipan ma również swoje wady. Nie należy oczekiwać, że mała turbina wiatrowa typu tulipan wygeneruje taką samą moc jak duży, wysokowydajny wentylator. Przy tej samej prędkości wiatru sprawność konwersji energii konstrukcji osi pionowej jest zazwyczaj niższa niż u turbin wiatrowych osi poziomej. Nie oznacza to, że turbina wiatrowa typu tulipan jest złym wyborem, ale że lepiej nadaje się do zaspokajania mniejszych potrzeb energetycznych lub jako element hybrydowego systemu z panelami słonecznymi, a nie jako samodzielne źródło zasilania dla całej rodziny.

Miejsce instalacji ma takie samo znaczenie, ponieważ budynek zmienia przepływ powietrza nad dachem. Wiatr płynący gładko po otwartej przestrzeni może stać się turbulencyjny po napotkaniu ściany lub murku brzegowego. Jeśli turbinę wiatrową umieści się blisko przeszkód, rzeczywista siła wiatru, jaką uzyska, może być znacznie mniejsza niż przewidywano, a turbulencje spowodują dodatkowe obciążenie mechaniczne łopat i wpłyną na jej czas użytkowania. Optymalnie turbinę wiatrową należy zainstalować w miejscu, gdzie przepływ powietrza jest jak najbardziej stabilny i jednorodny – nawet jeśli wymaga to podniesienia jej ponad linię dachu za pomocą krótkiego masztu, zamiast umieszczania bezpośrednio na dachu.

Pod względem konserwacji turbina wiatrowa typu tulipan oferuje również praktyczne zalety. Ponieważ generator zwykle znajduje się u podstawy turbiny, a nie na jej szczycie, podczas inspekcji i konserwacji nie trzeba pracować na dużej wysokości, co ułatwia obsługę. Łopaty są ułożone pionowo, co pozwala na łatwiejszą wizualną kontrolę z poziomu gruntu.

Pod względem hałasu przy tej samej wielkości turbina wiatrowa o pionowej osi jest zwykle cichsza niż typ o poziomej osi, ponieważ prędkość końcówek łopat jest mniejsza, a odpowiadający temu hałas aerodynamiczny jest odpowiednio zmniejszony. W przypadku instalacji mieszkalnych, blisko sąsiadów, jest to ważny czynnik – turbina wywołująca skargi na hałas, niezależnie od ilości wytworzonej energii elektrycznej, nie stanowi długoterminowego rozwiązania.

Wybór turbiny wiatrowej typu tulipan polega zasadniczo na znalezieniu równowagi między mocą, rozmiarem, wyglądem, warunkami instalacji oraz rzeczywistymi potrzebami. Jeśli głównym celem jest maksymalizacja produkcji energii elektrycznej, należy w pierwszej kolejności uwzględnić charakterystykę mocy i lokalne warunki wiatrowe; jednak jeśli priorytetem jest kompaktowy, estetyczny wygląd, odpowiedni do montażu na budynkach oraz możliwość wykorzystania energii wiatru, turbina wiatrowa typu tulipan jest bardzo odpowiednim rozwiązaniem. Takie było uzasadnienie decyzji tego malezyjskiego klienta – nie wynika ono z braku zrozumienia różnic w mocy, lecz z jasnego poznania tego, co ma największe znaczenie dla jego konkretnych wymagań instalacyjnych.