kontakt@prosumentinfo.pl

Technologia elektrowni wiatrowych o pionowych osi obrotu VAWT, przez wiele lat była dość słabo rozwijana, przez co elektrownie tego typu stanowią niewielki procent pracujących obecnie instalacji. Przez ich ograniczenia inżynierskie, są one budowane jako małe elektrownie wiatrowe i zalicza się je do tzw. małej lub przydomowej energetyki wiatrowej. Większość konstrukcji oparta jest na:

VAWT-2

wirniku Savonius’a

VAWT-1

wirniku Darrieus’a

VAWT-3

rotorze typu H

Silnik wiatrowy typu Savonius’a został opracowany w 1922 przez fińskiego inżyniera Sigurda J. Savonius’a. Sama turbina ma bardzo prostą budowę, wielokrotnie kopiowaną przez amatorów. Wirnik typu Savonius’a charakteryzuje się niską sprawnością przetwarzania energii wiatru oraz dużą zmiennością momentu napędowego w trakcie obrotu wirnika. Wiele instytucji naukowych próbuje zniwelować wady konstrukcji wirnika typu Savonius’a, dlatego też powstaje wiele jego wariacji. Zaletą wirników typu Savonius’a jest wysoki moment startowy, co powoduje ich częste wykorzystanie do napędzania pomp wodnych.

Silnik wiatrowy typu Darrieus’a został skonstruowany przez francuskiego inżyniera Georges’a Darrieus’a w 1931 r. Wykorzystuje on siłę nośną powstałą w wyniku przepływu strugi powietrza wokół profilu o spłaszczonym kształcie. Podstawową jego zaletą jest prawie zerowy moment startowy. Najczęściej do jego rozruchu wykorzystuje się silniki elektryczne lub dwa wirniki typu Savonius’a. Silnik wiatrowy typu Darrieus’a posiada bardzo wąskie zastosowanie komercyjne.

Największą grupę wśród produkowanych turbin VAWT stanowią turbiny z rotorem typu H. Wytwarzają one moment napędowy w wyniku działania siły nośnej, powstającej na profilu zbliżonym do płata lotniczego. Rotor typu H można sklasyfikować także jako modyfikacje wirnika Darrieus’a. Najczęściej budowane są one jako dwu-, trzy- lub czteropłaty. Rotory typu H mają zastosowania zarówno w małej energetyce, jak i w energetyce zawodowej. W ramach rozwoju wirników typu H, powstała koncepcja modyfikacji, która wykorzystuje strumienie powietrza wiejące od dołu. Celem tej modyfikacji jest zwiększenie zastosowania turbin do pracy w terenach gęsto zabudowanych.

Połączeniem turbiny Savonius’a i typu H są wirniki świderkowe. Ich konstrukcja przypomina „kieszenie” rozmieszczone wzdłuż linii śrubowej. „Kieszenie” są pojedynczymi elementami, które łączone tworzą powierzchnię czynną. Atutem takiej konstrukcji jest umiejętność wykorzystania siły wiatru o prędkości nawet 1,5 m/s oraz mała zmienność momentu napędowego. Siłownie te także wykorzystują efektywniej podmuchy wiatru, które nie są prostopadłe do kierunku wirnika. Umożliwia to wykorzystywanie siłowni na obiektach użytkowych, wieżach i budynkach, najczęściej instaluje się kilka siłowni jednocześnie. Dzięki specyficznej konstrukcji wirników świderkowych ograniczona została waga turbiny, co powoduje zmniejszenie kosztów produkcji. Dodatkowo, ich prosta budowa powoduje, iż mogą być dostarczane w paczce do samodzielnego montażu.

Close Menu