Différence entre les éoliennes à axe horizontal et vertical

Le terme moulin à vent est utilisé pour se référer à l'énergie éolienne machine qui broie le grain. Mais les applications de machines modernes sont plus correctement appelées «éoliennes» car elles peuvent être utilisées pour une variété d’applications. Les éoliennes sont le moyen le plus efficace de convertir l'énergie éolienne en énergie électrique ou mécanique. Les éoliennes peuvent être principalement classées en deux catégories, selon la configuration de l'axe de rotation des pales du rotor: horizontal éolienne à axe (HAWT) et éolienne à axe vertical (VAWT). Lorsque l'axe de rotation des pales est parallèle au courant du vent, la turbine est appelée HAWT, et lorsque l'axe de rotation est perpendiculaire au courant du vent, on l'appelle VAWT. Les types d'axes horizontaux sont les éoliennes commerciales les plus populaires et les plus couramment utilisées. Jetons un coup d'œil à la technique différences entre les deux configurations.



Éolienne à axe horizontal (HAWT)

HAWT, abréviation de Horizontal Axis Wind Turbine, est le plus couramment utilisé conception configuration dans les éoliennes avec des rotors similaires à ceux des rotors d'avion. Lorsque l'axe de rotation des pales est parallèle au courant du vent, la turbine est appelée éolienne à axe horizontal (HAWT). HAWT capte l'énergie cinétique du vent avec un rotor de type hélice et leur axe de rotation est parallèle à la direction du vent. Les HAWT sont disponibles dans de nombreuses tailles allant de quelques centaines de watts à une centaine de kilowatts. Ces types d'éoliennes sont généralement utilisés dans des conditions de vent rationalisées où un constant le flux et la direction du vent sont disponibles afin de capter le maximum d'énergie éolienne. Les HAWT ne sont pas efficaces là où le vent est turbulent, ils sont donc généralement situés dans des zones où il y a un flux d'air directionnel constant.



Éolienne à axe vertical (VAWT)



L'éolienne à axe vertical, ou VAWT, est probablement le plus ancien type d'éoliennes dans lequel l'axe de l'arbre d'entraînement est perpendiculaire au sol. Il s'agit d'un type d'éolienne où l'arbre du rotor principal tourne verticalement, par opposition à l'éolienne à axe horizontal. Les pales des VAWT tournent par rapport à leurs axes verticaux perpendiculaires au sol. Les conceptions VAWT sont parfois classées de manière approximative en tant que conceptions basées sur la portance ou la traînée. Ils peuvent capter le vent de n'importe quelle direction et leur machinerie lourde est au niveau du sol. Étant donné que la machine est posée sur le sol, cela simplifie la conception et la construction de la tour éolienne et réduit le coût de la turbine en conséquence. Contrairement aux HAWT, les VAWT sont généralement utilisés dans les zones à vent turbulent telles que les côtes, les toits, les paysages urbains, etc.

Différence entre les éoliennes à axe horizontal et vertical

Conception

- L'éolienne à axe horizontal (HAWT) est la configuration de conception la plus couramment utilisée dans les éoliennes avec des rotors similaires à ceux des rotors d'avion. Dans les HAWT, l'axe de rotation des pales est parallèle à la direction du vent. L'éolienne à axe vertical (VAWT), en revanche, est probablement le type d'éolienne le plus ancien dans lequel l'axe de l'arbre d'entraînement est perpendiculaire au sol. Il s'agit d'un type d'éolienne où l'arbre du rotor principal tourne verticalement, par opposition à l'éolienne à axe horizontal.

Machinerie

- Les éoliennes à axe horizontal ont tout le rotor, la boîte de vitesses et le générateur montés au sommet de la tour, qui doit être tourné pour faire face à la direction du vent. Un avantage significatif de l'éolienne à axe vertical par rapport au type à axe horizontal est que la première peut accepter le vent de n'importe quelle direction et donc aucun contrôle de lacet n'est nécessaire. Dans les VAWT, l'éolienne, la boîte de vitesses et les autres composants principaux de la turbine peuvent être installés au sol, ce qui simplifie la conception et la construction de la tour éolienne et réduit par conséquent le coût de la turbine.

Conditions de vent



- Les HAWT sont généralement utilisés dans des conditions de vent rationalisées où un flux et une direction du vent constants sont disponibles afin de capter l'énergie éolienne maximale. Les HAWT ne sont pas efficaces là où le vent est turbulent, ils sont donc généralement situés dans des zones où il y a un flux d'air directionnel constant. Les VAWT, en revanche, sont principalement bénéfiques dans les zones à flux de vent turbulent comme les toits, les côtes, etc.

Éolienne à axe horizontal et vertical: tableau de comparaison

Sommaire

Les éoliennes à axe horizontal et vertical ont à peu près le même rendement idéal, mais les HAWT sont plus courants. Les HAWT ont tout le rotor, la boîte de vitesses et le générateur au sommet de la tour et doivent être tournés pour faire face à la direction du vent. Les VAWT, quant à eux, sont omnidirectionnels, ce qui signifie que le rotor peut accepter le vent provenant de n'importe quelle direction. Par conséquent, aucun mécanisme de lacet n'est requis. De plus, ils ne nécessitent pas d'ajustement constant ou de vitesse de vent rationalisée. De plus, les VAWT ont une vitesse du vent de démarrage inférieure à celle des HAWT. De plus, ils ont une signature de bruit comparativement plus faible que les HAWT et les structures de tour massives sont moins fréquemment utilisées.

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