Perbedaan antara turbin angin sumbu horizontal dan vertikal

Istilah kincir angin digunakan untuk merujuk pada mesin bertenaga angin yang menggiling biji-bijian. Tetapi aplikasi mesin modern lebih tepat disebut 'turbin angin' karena dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Turbin angin adalah cara paling efektif untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik atau mekanik. Turbin angin sebagian besar dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori, sesuai dengan konfigurasi sumbu rotasi bilah rotor: Turbin angin sumbu horizontal (HAWT) dan turbin angin sumbu vertikal (VAWT). Ketika sumbu berputar dari bilah sejajar dengan aliran angin, turbin disebut HAWT, dan ketika sumbu berputar tegak lurus terhadap aliran angin, itu disebut Vawt. Jenis sumbu horizontal adalah turbin angin komersial yang paling populer dan umum. Mari kita lihat perbedaan teknis antara kedua konfigurasi.

Horisontal Axis Wind Turbine (HAWT)

HAWT, pendek untuk turbin angin sumbu horizontal, adalah konfigurasi desain yang paling umum digunakan dalam turbin angin dengan rotor yang mirip dengan rotor pesawat. Ketika sumbu berputar dari bilah sejajar dengan aliran angin, turbin disebut turbin angin sumbu horizontal (HAWT). Hawt menangkap energi angin kinetik dengan rotor tipe baling -baling dan sumbu rotasinya sejajar dengan arah angin. Hawt tersedia dalam banyak ukuran mulai dari beberapa ratus watt hingga seratus kilowatt. Jenis turbin angin ini biasanya digunakan di bawah kondisi angin yang ramping di mana aliran konstan dan arah angin tersedia untuk menangkap energi angin maksimum. Hawt tidak efektif di mana angin bergejolak, sehingga umumnya terletak di daerah di mana ada aliran udara arah yang konstan.

Turbin Wind Axis Vertikal (VAWT)

Turbin angin sumbu vertikal, atau vawt, mungkin jenis kincir angin tertua di mana sumbu poros penggerak tegak lurus ke tanah. Ini adalah jenis kincir angin di mana poros rotor utama berjalan secara vertikal, berbeda dengan turbin angin sumbu horizontal. Bilah vawt berputar sehubungan dengan sumbu vertikal mereka yang tegak lurus terhadap tanah. Desain Vawt terkadang dikategorikan secara longgar sebagai desain berbasis lift atau drag. Mereka dapat menangkap angin dari segala arah dan mesin berat mereka berada di permukaan tanah. Karena mesin diatur di tanah, itu menyederhanakan desain dan konstruksi menara angin dan mengurangi biaya turbin akibatnya. Tidak seperti HAWT, VAWT biasanya digunakan di daerah dengan aliran angin turbulen seperti garis pantai, atap, cityscapes, dll.

Perbedaan antara turbin angin sumbu horizontal dan vertikal

Desain

- Horisontal Axis Wind Turbine (HAWT) adalah konfigurasi desain yang paling umum digunakan dalam turbin angin dengan rotor yang mirip dengan rotor pesawat. Di Hawts, sumbu berputar dari bilah sejajar dengan arah angin. Turbin angin sumbu vertikal (VAWT), di sisi lain, mungkin adalah jenis kincir angin tertua di mana sumbu poros penggerak tegak lurus terhadap tanah. Ini adalah jenis kincir angin di mana poros rotor utama berjalan secara vertikal, berbeda dengan turbin angin sumbu horizontal.

Mesin

- Turbin angin sumbu horizontal memiliki seluruh rotor, gearbox, dan generator yang dipasang di bagian atas menara, yang harus diputar untuk menghadap ke arah angin. Keuntungan yang signifikan dari turbin angin sumbu vertikal di atas jenis sumbu horizontal adalah bahwa yang pertama dapat menerima angin dari segala arah dan dengan demikian tidak diperlukan kontrol yaw yang diperlukan. Di Vawts, generator angin, gearbox, dan komponen turbin utama lainnya dapat diatur di tanah, yang menyederhanakan desain dan konstruksi menara angin dan akibatnya mengurangi biaya turbin.

Kondisi angin

- HAWT umumnya digunakan dalam kondisi angin yang ramping di mana aliran konstan dan arah angin tersedia untuk menangkap energi angin maksimum. Hawt tidak efektif di mana angin bergejolak, sehingga umumnya terletak di daerah di mana ada aliran udara arah yang konstan. Vawts, di sisi lain, terutama bermanfaat di daerah dengan aliran angin turbulen seperti atap, garis pantai, dll. Tidak seperti HAWT, VAWT dapat beroperasi bahkan dalam kecepatan angin rendah dan mereka dapat dibangun di lokasi di mana struktur tinggi dilarang.

Horizontal vs. Turbin Angin Sumbu Vertikal: Bagan Perbandingan

Ringkasan

Turbin angin sumbu horizontal dan vertikal memiliki efisiensi ideal yang sama tetapi HAWT lebih umum. Hawt memiliki seluruh rotor, gearbox, dan generator di bagian atas menara dan harus berbalik menghadap ke arah angin. Vawts, di sisi lain, adalah omnidirectional yang berarti rotor dapat menerima aliran angin dari segala arah. Oleh karena itu, tidak diperlukan mekanisme yaw. Plus, mereka tidak memerlukan penyesuaian konstan atau ramping angin. Selain itu, Vawts memiliki kecepatan angin startup yang lebih rendah daripada Hawts. Selain itu, mereka memiliki tanda tangan noise yang relatif lebih rendah daripada HAWT dan struktur menara masif lebih jarang digunakan.