niedziela, 29 marca 2020

Turbiny o pionowej osi obrotu

W zależności od rodzaju konstrukcji możemy turbiny podzielić na dwa podstawowe rodzaje:

  • turbiny o poziomej osi obrotu – HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine);
  • turbiny o pionowej osi obrotu – VAWT (Vertical Axis Wind Turbine).

Turbiny o pionowej osi obrotu:

  • Turbina Savioniusa - wynaleziona przez fińskiego naukowca F.J. Savonisa na początku lat dwudziestych XX wieku. Wirnik tego urządzenia w przekroju poprzecznym jest zbliżony do litery "S” posiada dwa lub trzy ramiona. Różnica sił oddziaływania wiatru na wklęsłą i wypukłą stronę łopat powoduje obrót wirnika.

 

Turbina Savoniusa ma mniejszą wydajność niż inne rodzaje turbin o tych samych wymiarach, jednak cechuje ją prostota konstrukcji, duży moment startowy umożliwiający pracę przy bardzo słabych wiatrach, duża wytrzymałość na silne wiatry i praktycznie bezgłośna praca samego wirnika Używana jest do pompowania wody, anemometrów, zasilania boj głębinowych. Małe turbinki Savoniusa znajdowały się kiedyś na dachach wagonów kolejowych i napędzały wentylację. Kształt poszczególnych rozwiązań także ulega różnorodnym zmianom.

 

Zobacz schemat innego wariantu, przykład1, przykład2. inne warianty film1, film2.

  • turbina Darieussa - opatentowana w 1927 roku w dwóch wariantach. Pierwszy z nich tzw.Giromill czyli turbina typu „H” (lub h - rotor) z prostymi łopatami.

 

 

Zobacz przykład.

Amatorskie wykonanie turbiny - film.

Drugi wariant turbiny tzw. mikser z zagiętymi łopatami mającymi kształt „troposkein” (z Greki - „obracającej się liny”), czyli taki, jaki przybiera skakanka.

Poniżej zamieszczono nieco bardziej szczegółowy schemat tego rozwiązania.

 

Zobacz przykład. Zobacz przykład (film).

Turbiny tego typu mają dobrą wydajność, jednak mały początkowy moment obrotowy. Dlatego też wymagają dodatkowej pomocy w momencie rozpoczęcia pracy. Największa na świecie turbina Darrieusa, to Eoliennes Gaspesie, w Quebecku w Kanadzie

 
film o tej turbinie

 

  • turbina świderkowa, produkowana przez fińską firmę WINSIDE, Charakteryzuje się duża zdolnością do przetrwania silnych wiatrów, oraz wykorzystaniem siły wiatru nawet od 1,5 m/s. Dodatkowo nie generują prawie żadnych dźwięków. Napęd z wirnika przenoszony jest bezpośrednio na prądnicę, nie stosuj się tutaj przekładni mechanicznych. Dzięki temu siłownie te są stosunkowo lekkie i niedrogie. Zaleta ta pozwala instalować je na już użytkowanych obiektach, budynkach, wieżach itp.

 
Galeria zdjęć na stronie producenta.

Prosty przykład - film.

Poszukuje się coraz to nowych rozwiązań ulepszających pożądane parametry turbin, na zdjęciu przedstawiono połączenie dwóch typów.


Turbuina Darrieus-Savonius z Tajwanu

Każdego roku pojawiają się nowe koncepcje turbin wiatrowych. Więcej z zakresu nowości można zobaczyć od adresem http://www.elektroonline.pl/a/2362,11-konstrukcji-elektrowni-wiatrowych