Vindmøller med lodrette og vandrette akser: Typer og drift

Un vindmølle Det er en enhed designet til omdanne vindens kinetiske energi til elektrisk energi ved at bruge en rotor og en generator. Disse vindmøller er opdelt i to hovedtyper: vindmøller med lodret akse og vindmøller med vandret akse. Begge har unikke egenskaber og anvendes i forskellige situationer afhængigt af miljø og installationsbehov.

Typer af vindmøller

Der er to hovedkategorier af vindmøller:

• Vertical Axis Wind Turbine (VAWT): Den formår at fange vinden fra enhver retning og har en lav energiproduktion, hvilket gør den ideel til steder med lav vindintensitet eller byområder, hvor regler forhindrer installation af store strukturer.
• Vindmølle med horisontal akse (HAWT): Det er den mest brugte i store vindmølleparker. Dens effektivitet er større, og den bruges bedre i områder, hvor vinden er større og mere konstant.

Vindmølle med lodret akse

Vindmøller med lodret akse, kendt som VAWT, er dem, hvor rotoraksen er lodret i forhold til jorden. En af deres vigtigste fordele er, at de ikke behøver orienteringsmekanismer for at fange vinden, da de kan fungere uafhængigt af vindretningen. Derudover kan den elektriske generator placeres på jorden, hvilket gør vedligeholdelsen nemmere.

Disse vindmøller har en lavere energieffektivitet sammenlignet med dem med en vandret akse, men de er stadig effektive i områder, hvor vindhastigheden er lav eller skiftende. Derudover kræver de motoriseret start, da de i de fleste tilfælde ikke kan starte af sig selv.

Typer af vindmøller med lodret akse

Inden for VAWT er der flere undertyper:

1. Savonius vindmølle

El Savonius Det er en af ​​de enkleste og mest robuste modeller. Den er kendetegnet ved at have to vandret forskudte halvcirkler, gennem hvilke vinden passerer, hvilket genererer en rotationsbevægelse. Selvom effektiviteten er lav, er den en god mulighed, hvor der kræves lave vedligeholdelsessystemer.

2. Giromill vindmølle

Denne type vindmølle har en sæt lodrette klinger forbundet til to stænger, der udgør den lodrette akse. Dens energikapacitet varierer mellem 10 og 20 kW, hvilket gør den til en mere effektiv mulighed end Savonius til små bolig- eller kommercielle installationer.

3. Darrieus vindmølle

El darrieus Det er en mere avanceret type, der består af to eller tre bikonvekse blade. Dens design gør det muligt for vindmøllen at udnytte vinden bedre i brede hastighedsområder. Dens ulempe er imidlertid behovet for en Savonius-rotor eller et andet system til at starte den op.

Drift af en lodret akse vindmølle

Driften af VAWT Det er relativt enkelt. Bladene roterer drevet af vindens kraft, der bevæger sig i forskellige retninger. Disse vindmøller er altid på linje med vinden, hvilket giver dem mulighed for at fortsætte driften, selv når vindhastigheden er lav.

Fordi de er mere kompakte, genererer vindmøller med lodret akse mindre strøm sammenlignet med deres modstykker med vandret akse. De er dog effektive nok til applikationer som f.eks opvarme et hjem, holde lys tændt o incluso genoplade en elbil.

Vindmøller med vandret akse

Vindmøller med vandret akse er de mest almindelige, især i store vindmølleparker. Disse vindmøller har bedre energiydelse på grund af deres evne til at generere strøm mere effektivt fra høje vindhastigheder.

Komponenterne i disse vindmøller er placeret i en gondol placeret i toppen af ​​tårnet. Rotoren, som består af tre vinger, fanger vinden og genererer en rotationsbevægelse, der multipliceres gennem en gearkasse for at producere elektricitet. Denne bevægelse, genereret af vinden, føres til en generator, der skaber den energi, der transporteres til nettet.

Hvilken vindmølle er mere effektiv?

masse vindmøller med vandret akse De er normalt mere effektive. Det er fordi de kan nå højere rotationshastigheder og udnytte vinden bedre i højere højder, hvor vindhastigheden er mere konstant og stærkere. Derudover kræver de færre gear for at øge rotationshastigheden, hvilket gør det muligt bedre at udnytte vindens kinetiske energi.

Innovationer i vindmøller

I de senere år har vi set store innovationer inden for vindteknologi. En af de mest lovende har været Vortex klingeløse møller, udviklet af et spansk firma. Denne type vindmølle uden bevægelige dele har til formål at reducere vedligeholdelsesomkostninger og eliminere den visuelle påvirkning, som store traditionelle vindmøller genererer på landskabet.

Et andet ambitiøst projekt er Vindtræ. Dette design bruger 72 vingeformede turbiner, arrangeret på et mekanisk træ, der genererer energi med meget let vind. Denne type struktur ville være ideel til at blive placeret i byer, hvilket giver en vedvarende og æstetisk tiltalende energikilde.

Historisk og moderne brug af vindmøller

Brugen af ​​vindenergi er ikke noget nyt. De første vindmøller blev brugt til at pumpe vand eller male korn i landdistrikterne. Det var dog i 70'erne da Danmark forpligtet sig til storskala vindenergi, hvilket gjorde det muligt for dette land at blive den største producent af vindteknologi.

I dag har vindmøller, der begyndte som små installationer i landdistrikter, givet plads til gigantiske vindmølleparker, der genererer hundredvis af megawatt ren energi til forbrug rundt om i verden. Store virksomheder som Siemens y Vestas De leder produktionen af ​​disse teknologier.

Vindmøllernes fremtid indebærer store udviklinger med hensyn til effektivitet og omkostninger. Det forventes, at med installation af flydende turbiner Offshore vil havvind spille en endnu vigtigere rolle i overgangen til vedvarende energi.

Takket være udviklingen af ​​denne type innovation er vindenergi ophørt med at være en eksperimentel løsning og er blevet en af ​​de vigtigste kilder til vedvarende energi globalt.