Dzisiaj jest: 21.9.2021, imieniny: Darii, Mateusza, Wawrzyńca

Turbiny o poziomej osi obrotu - HAWT

Dodano: 9 lat temu Czytane: 10393 Autor:

Turbiny o poziomej osi obrotu nazywane powszechnie HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine), to obecnie ponad 90% wszystkich turbin wiatrowych.

Turbiny o poziomej osi obrotu - HAWT

Ogólna budowa turbin o horyzontalnej osi obrotu to wysoka wieża, wykonana najczęściej z betonu oraz wirnik ze śmigłami.

Najczęściej spotykane są turbiny trójpłatowe, pozostałe rozwiązania, czyli turbiny dwu, jedno lub wielo-płatowe też są spotykane, jednak to turbiny trójpłatowe dominują. W większości przypadków, to właśnie wirniki trójpłatowe najefektywniej wykorzystują energię strugi powietrza.


Budowa turbin o poziomej osi obrotu HAWT

Wirnik najczęściej znajduje się po stronie nawietrznej, rzadziej od zawietrznej. Obydwa rozwiązania są używane w zależności od potrzeb. Pierwsze jest stosowane przy większych konstrukcjach, gdzie zastosowano układ elektronicznego naprowadzania na kierunek wiatru lub ster aerodynamiczny, wirnik pracuje wtedy przy równomiernym obciążeniu. Drugie rozwiązanie stosowane jest przy mniejszych siłowniach, gdzie nie ma urządzeń naprowadzających na kierunek wiatru. Wadą tego rozwiązania jest powstawanie pola silnych zawirowań tuż za wieżą co powoduje niekorzystne zjawiska wpływające na łopatki wirnika.

Schemat budowy turbiny wiatrowej

Schemat budowy turbiny wiatrowej HAWT


W bardziej zaawansowanych projektach turbin wiatrowych można znaleźć system zmiany kąta natarcia wiatru na powierzchnię łopaty. Realizuje się to poprzez obrót każdej łopaty wokół własnej osi. Kąt natarcia reguluje się w taki sposób, ażeby był on najbardziej korzystny w określonym przedziale prędkości. Zabezpieczeniem siłowni przez zniszczeniem (zbyt dużą prędkością obrotową) są również hamulce mechaniczne - najczęściej tarczowe.


Zasada działa turbin o poziomej osi obrotu  HAWT

Napływający na łopaty strumień powietrza wywołuje ruch obrotowy wirnika. Specjalne ukształtowanie łopaty powodują, iż wiatr przepływający górą ma dłuższą drogę do przebycia, aniżeli strumień opływający dolną część łopaty. W wyniku tego wytwarza się różnica ciśnień między górną a dolną powierzchnią łopaty, a ta z kolei powoduje powstanie siły ciągu skierowaną ku niższemu ciśnieniu. Obracający się wirnik, najczęściej przekazuje energię do przekładni w której następuje wzrost wartości prędkości obrotowej przekazywanej przez generator. Generator, często nazywamy prądnicą, przetwarza energię mechaniczną na energię elektryczną, która przewodami zostaje odprowadzona do odbiorników.
 

Turbina wiatrowa HAWT - zasada działania

Najważniejsze zalety turbin o poziomej osi obrotu to wyższa sprawność w porównaniu od turbin o pionowej osi obrotu oraz estetyczny i harmonijny wygląd. Do wad należy zaliczyć wysokie koszty, dosyć skomplikowaną budowę (mechanizmy naprowadzania na wiatr, połączenia ślizgowe itp.) oraz stosunkowo uciążliwy hałas. Jeśli szukasz firm zajmujących się kopleksową budową elektrowni wiatrowych kliknij tutaj


Rodzaje turbin o poziomej osi obrotu HAWT
 

Turbina jednopłatowa
Turbina jednopłatowa
Turbina dwupłatowa
Turbina dwupłatowa
Turbina trójpłatowa
Turbina trójpłatowa
Turbina wielopłatowa
Trubina wielopłatowa
Turbina zawietrzna
Turbina zawietrzna
Turbina z dyfuzorem
Turbina z dyfuzorem
Turbina offshore
Trubina offshore
Turbina wykorzystująca efekt Magnusa
Turbina wykorzystująca
efekt Magnusa

 
 

Źródło: zdjęć wikipedia.org, flickr.com
Polecane
Polub nas na Facebook-u i bądź na bieżąco z informacjami ze świata OZE! (kliknij)