Siłownie wiatrowe o osi pionowej

Siłownie wiatrowe o pionowej osi obrotu, w skrócie VAWT (Vertical Axist Wind Turbine) stanowią grupę turbin wiatrowych, które charakteryzują się kierunkiem osi obracania wirnika wiatraka w sposób prostopadły do strumienia wiatru. Za pomocą turbin VAWT energia wiatru przetwarzana jest na energię elektryczną. Turbiny o pionowej osi obrotu stają się coraz bardziej powszechne w krajach europejskich ze względu na korzyści ekonomiczne jakie można uzyskać oraz możliwości zastosowania na obszarach silnie zurbanizowanych. Można wyróżnić kilka rodzajów turbin o pionowej osi obrotu, które rozróżniane są ze względu na rodzaj wirnika, m.in.:

  • Karuzelowy
  • Savonius
  • H-rotor
  • Darrieus
  • Wirnik świderkowy

Obecnie, najczęściej stosowanymi są turbiny o wirniku świderkowym, oraz typu H-rotor z ulepszonymi łopatami i konstrukcją. nike air maxschoenen Siłownie z wirnikiem Darrieusa Siłownie o pionowej osi obrotu posiadają kilka rodzajów turbin.

  • Adidas Nmd Donna Beige
  • Jedną z nich jest turbina Darrieusa. Służy ona do zamiany energii kinetycznej wiatru na energię mechaniczną ruchu obrotowego i docelowo energii elektrycznej z pomocą generatora.

  • Adidas Nmd Donna Grigie
  • NIKE AIR MAX Goedkoop Turbiny wiatrowe Darrieusa mogą wykorzystywać wiele razy prędkośc wiatru uderzającego , współczynnik TSR( tip speed ratio, stosunek prędkości obrotowej do prędkości wiatru ) jest większy niż_1. new balance 1600 daytona ronnie fieg Dlatego też te turbiny wytwarzają mniejszy moment obrotowy niż Savonius ale obracają się znacznie szybciej. Oznacza to, iż turbuny Darrieusa bardziej nadają się do wytwarzania energii elektrycznej. Nike Air Max 90 2015 Pour Femme Nike Free 5.0 Heren Siły odśrodkowe generowane przez turbiny Darrieusa działające na łopatki osiągają bardzo duże wartości, dlatego łopatki są dużych rozmiarów oraz bardzo mocno zamontowane.

    Rysunek 1. Rodzaje turbin Darrieusa

    Zasada działania turbiny wiatrowej Darrieusa.

    Rysunek 2. Zasada działania turbiny wiatrowej Darrieusa, link: http://en.wikipedia.org/wiki/Darrieus_wind_turbine

    Kiedy wirnik turbiny Darrieusa się obraca, wypadkowa prędkość opływu łopaty (na rysunku oznaczona kolorem czerwonym, wynika ze zsumowania prędkości wiatru i prędkości przesuwania się łopaty względem powietrza) napływa na łopatę pod dodatnim kątem natarcia. Łopata wyposażona jest w profil aerodynamiczny o takim kształcie, by taki kąt natarcia powodował powstanie siły „nośnej”. sac fjallraven kanken Siła ta porusza wirnikiem. Turbina Darrieusa zazwyczaj nie może uruchomić się sama. Gdy wirnik się nie obraca, nie ma wypadkowej prędkości zatem nie ma siły nośnej. Jedynie w szczególnych, rzadkich przypadkach, może nastąpić samoczynne rozpędzenie się turbiny. Inną odmianą wirnika Darrieusa jest H-Darrieus o kształcie litery „H”. A.J. McCarron – Alabama Crimson Tide Konstrukcja ta odznacza się jeszcze prostszą konstrukcją, gdyż łopaty wirnika są proste i umieszczone pionowo.Wirniki tego typu osiągnęły dość pokaźne rozmiary osiągając nawet 300kW mocy. Poniższy rysunek pokazuje wiatrak typu H-Darrieus. Zapatillas Air Max Nike Zalety i wady turbiny Darrieusa – Turbina wiatrowa Darrieusa jest poważnie narażona na uszkodzenia mechaniczne z powodu bardzo dużych sił odśrodkowych działających na łopaty ( wirnik wiruje z prędkością większą niż prędkość wiatru i w zasadzie od niej niezależną ). College Football Jerseys – Ponieważ turbiny Darrieusa wyposażone są w łożyska umieszczone na dole wieży, jest do nich znacznie łatwiejszy dostęp niż w przypadku zwykłych turbin wiatrowych. Clay Matthews Packers Jerseys – Turbiny tego typu są znacznie bezpieczniejsze dla ptaków i nietoperzy, bo poruszają się z prędkością zbliżoną do prędkości wiatru. – Mają one prawie zerowy moment rozruchowy i potrzebują do rozruchu jakiegoś zewnętrznego napędu.

    Przykłady siłowni wiatrowych o osi pionowej typu Darrieus.

    Rysunek 6. Wiatrak Darrius, link: http://www.argoxee.com.pl/turbiny_wiatrowe.php

    Wiatrak Savoniusa o pionowej osi obrotu został skonstruowany w 1920 roku w Finlandii. Budowa (a) i zasada działania (b): Wiatrak Savoniusa cechuje prostą budowa.
  • NIKE AIR ZOOM PEGASUS 33
  • Zbudowany on jest z walca w środku którego znajdują się wygięte blachy razem przypominające literę S. New Balance 678 męskie Wykorzystuje on głównie siłę parcia wiatru i tylko w niewielkim stopniu siłę nośną wiatru. new balance m998 Ze względu na posiadanie dużego momentu startowego wirnik ten jest często używany jest jako napęd w pompach wodnych. Optymalny wiatrak Savoniusa powinien posiadać jedynie 2 łopatki gdyż więcej zmniejsza jego sprawność. Nike Air Huarache Dame Łopatki te powinny być obrócone względem siebie o 90 stopni w celu wyrównania momentu startowego, a średnica otworu między łopatkami powinna zawierać się w przedziale od 0.1 do 0.15 średnicy jednej łopatki.

  • Nike Air Max 90 Dames blauw
  • Stosunek wysokości do średnicy powinien być dostosowany do warunków w jakich ma pracować. Im wyższy stosunek wysokości do średnicy tym wyższa sprawność, lecz dzieje się to kosztem wytrzymałości konstrukcji. Przez co Savoniusy o wyższych sprawnościach nie nadają się do miejsc gdzie występują silne wiatry. Wady: – posiada on dość niską sprawność przez co potrzebna jest konstrukcja dużych rozmiarów by wytworzyć większe ilości energii. Adidas NMD Dames – w celu podwyższenia sprawności musimy zmniejszyć wytrzymałość całej konstrukcji Zalety: – jego budowa jest tak prosta ze można go wykonać samodzielnie. Adidas NMD Goedkoop

  • Adidas Superstar Uomo
  • – duży moment startowy dzięki któremu nie potrzebuje zewnętrznego napedu – przy odpowiednim wykonaniu może przetrwać wiatry do 60m/s – pracuje niemal kompletnie bezgłośnie Przykłady turbin Savoniusa. Bibliografia:

    1.
  • NIKE AIR MAX 2017
  • „Wind turbines: fundamentals, technologies, application, economics” ErichHau,

    2. „Wind energy: fundamentals, resource analysis and economics “Sathyajith Mathew

    3. http://www.uwm.edu.pl/kolektory/silownie/pionowe.html

    4.“Wind turbine design: with emphasis on Darrieus concept” Ion Paraschivoiu

    5.http://www.symscape.com/blog/vertical_axis_wind_turbine

    6.http://www.reuk.co.uk/Darrieus-Wind-Turbines.htm

    7.“Darrieus wind turbine” Frederic P.

    Dodaj komentarz