Анализ эффективности ветряных турбин с горизонтальной и вертикальной осью

Недавно многие клиенты задавали нам вопросы о ветряных турбинах, и мы выявили проблему в коммуникации. Клиенты, как правило, отдают предпочтение ветряным турбинам с вертикальной осью по сравнению с турбинами с горизонтальной осью. Особенно европейские клиенты считают, что турбины с вертикальной осью более эстетичны и экологичны, а также лучше соответствуют местным нормативным требованиям и окружающей среде. Как инженер-продавец, работающий в индустрии автономных ветроэлектростанций уже более десяти лет, я почувствовал необходимость написать объективную и профессиональную статью, посвящённую анализу различий в эффективности двух типов ветряных турбин.

Основной принцип работы ветряных турбин заключается в преобразовании энергии ветра в механическую энергию, которая затем преобразуется в электрическую энергию. Проще говоря, ветер приводит в движение лопасти, заставляя их вращаться, а вращающиеся лопасти приводят в действие ротор внутри генератора, который пересекает магнитные силовые линии, тем самым создавая электрический ток. Хотя основной принцип одинаков, между двумя основными типами ветряных турбин — с горизонтальной и вертикальной осью вращения — существует принципиальное различие в режиме вращения, которое и является коренной причиной различий в их эксплуатационных характеристиках.

Возьмём в качестве примера ветрогенератор мощностью 5 кВт. При скорости ветра 2 м/с ветроустановка с горизонтальной осью даже не вращается, тогда как вертикальный ветрогенератор уже начал вращаться. Однако такое вращение не обеспечивает активной выработки энергии — просто создаётся впечатление работы. При скорости ветра 5,5 м/с горизонтальный ветрогенератор вырабатывает 2 кВт, тогда как эффективность выработки энергии вертикального ветрогенератора составляет лишь 800 Вт. Это наглядно демонстрирует, что вертикальный ветрогенератор лучше подходит для запуска при слабом ветре, в то время как горизонтальный ветрогенератор обладает значительно более высокой эффективностью выработки энергии при достижении пороговой скорости ветра 3 м/с — примерно в 2,5 раза выше, чем у вертикального ветрогенератора.

Вертикальные ветрогенераторы имеют преимущества в районах с хаотичным направлением ветра. Они способны принимать ветровую энергию со всех направлений в непрерывном 360-градусном режиме и преобразовывать её в механическую энергию. Горизонтальные ветрогенераторы, напротив, требуют системы управления поворотом (системы ориентации), что приводит к задержке и потере части ветровой энергии.

Выбор типа ветрогенераторов зависит от местных условий ветровой энергии, таких как направление ветра и средняя скорость ветра. Если вас интересуют возобновляемые источники энергии, свяжитесь с нами в любое время, чтобы заказать индивидуальное решение для вашей ветроэнергетической системы.