Analiză a eficienței turbinelor eoliene cu ax orizontal și cu ax vertical

Recent, mulți clienți ne-au întrebat despre turbinele eoliene și am identificat o problemă de comunicare. Clienții tind să prefere turbinele eoliene cu ax vertical față de cele cu ax orizontal. În special pentru clienții europeni, acestea sunt considerate mai estetice și mai prietenoase cu mediul, fiind, de asemenea, mai conforme cu politicile locale și cu mediul înconjurător. Ca inginer de vânzări cu peste zece ani de experiență în domeniul energiei eoliene casnice, am simțit nevoia de a redacta un articol obiectiv și profesional care să analizeze diferențele de eficiență dintre cele două tipuri de turbine eoliene.

Principiul de bază al turbinelor eoliene este de a transforma energia vântului în energie mecanică, care este apoi transformată în energie electrică. În termeni simpli, vântul face să se rotească palele, iar acestea antrenează rotorul din interiorul generatorului pentru a tăia liniile de forță magnetice, generând astfel un curent electric. Deși principiul de bază este același, există o diferență fundamentală între cele două tipuri principale de turbine eoliene – cele cu ax orizontal și cele cu ax vertical – în ceea ce privește modul de rotație, diferență care constituie, de asemenea, cauza principală a variațiilor de performanță dintre ele.

Luați ca exemplu un generator eolian de 5 kW. La o viteză a vântului de 2 m/s, turbina eolică pe axă orizontală nu se va roti nici măcar, dar turbina eoliană cu ax vertical a început deja să se rotească. Totuși, această rotație nu generează o ieșire activă; pare doar că funcționează. La o viteză a vântului de 5,5 m/s, puterea generată de turbina eoliană cu ax orizontal este de 2 kW, în timp ce eficiența de generare a energiei electrice a turbinei eoliene cu ax vertical este de doar 800 W. Acest lucru arată clar că generatorul eolian cu ax vertical este mai potrivit pentru pornirea în condiții de vânt slab (micro-vânt), în timp ce turbina eoliană cu ax orizontal are o eficiență mult mai ridicată de generare a energiei electrice atunci când viteza vântului atinge viteza minimă de pornire (cut-in) de 3 m/s, fiind aproximativ de 2,5 ori mai eficientă decât generatorul eolian cu ax vertical.

Turbinile eolice pe axa verticală au avantaje în zonele cu direcții haotice ale vântului. Pot capta energia vântului din toate direcțiile, în mod continuu, pe un arc de 360 de grade, și o pot transforma în energie mecanică. Totuși, turbinele eoliene cu ax orizontal necesită un sistem de orientare (yaw system), ceea ce duce la întârzieri și la pierderea unei părți din energia vântului.

Alegerea tipului de generatoare eoliene de utilizat depinde de condițiile locale de energie eoliană, cum ar fi direcția vântului și viteza medie a vântului. Dacă sunteți interesat de energie regenerabilă, vă rugăm să ne contactați în orice moment pentru a vă personaliza soluția exclusivă de sistem de energie eoliană.