Cineálacha Turbín Gaoithe HAWT, VAWT agus Níos mó Ar Fad Eitleofaighte

An chuid is mó de turbanna Gaoithe féachartha timpeall ar an tír ar fheirmí gaoithe (sula ndeachaigh agus mar sin amach) iad na díseanna 3-ghlúin stiúrtha. Ach tá cúpla slí/cineálacha éagsúla de turbáin ann agus is difriúil go hiomlán an modh ina n-úsáidtear fuinneamh chinéitigh ón gaoth.

Tá beirt cineál shásamh turbáin gaoithe: sásán i gcomhar agus sásán i gcóras tuillteach. Turbáin gaoithe le sásán comhaimseartha leis an mbeir sásán rothaíochta ordaithe go comhaimseartha. Is gnách leo a bheith ag feabhsú trí 3-shliobh agus iad scagtha chun an ghaoth. Tá sásán rothaíochta verticilte ag turbaín gaoithe chóras tuillteach agus iad scagtha chun cinéitigh fuinneamh a úsáid i dtreo chéanna eile.

Ar nós sásán comhaimseartha agus sásán chóras tuillteach turbáin gaoithe tá leathnuithe eile den tuirbín a bhfuil intinn acu a fheabhsú.

Is é an cineál is coitianta de tuirbín gaoithe an Horizontal Axis Wind Turbine. Tugtar mar ais cothrománach air mar go bhfuil an ais rothlach ar bhonn cothrománach (féach an léarscáil thíos)

Ní mór do thurubíní gaoithe a bhfuil an ais cothrománach acu a bheith dírithe go díreach ar an ghaoth chun oibriú ar an éifeachtúlacht is mó, agus tá an ceann iomlán deartha chun casadh i dtreo an gaoithe. De réir mar a athraíonn an gaoth a treo, ní mór don cheann casadh (nó yaw) chun fanacht ag pointeáil i dtreo na gaoithe.

Roghnaítear tuirbíní gaoithe ais cothrománach le haghaidh páirceanna gaoithe amach ón gcósta agus páirceanna gaoithe ar muir ina bhfuil an talamh cothrom agus oscailte den chuid is mó, toisc go n-oibríonn siad níos éifeachtaí ná tuirbíní ais choirp i gceantair nach bhfuil an ghaoth turbulent

Tógadh de réir méide

Trí bhfuil go leor de mheangáin gaoithe beaga scagtha ar fáil i gcásaithe thairbheach don úsáideoir phríobháideach, is íocfhréamh acu ná go bhfuil siad ag scáileadh go maith le hathrú agus is féidir leo a chruthú GO MÓR. Is é sin cúiseach eile chomh maith nach bhfuil siad á úsáid i fhrámaí gaoithe. Tá sé níos cóasta agus níos praitiúil aon meangán 10 megawatt (MW) a chruthú agus a rith ná cúig meangán 2 MW.

Is é an méangán gaoithe is mó sa domhan (chun Samhraidh 2021) an turas Vestas V236, le hiomlán poist ríthimige de 15 megawatt (MW). Tá diámhair rothar na ndeac le feiceáil de 236m – níos airde ná dhá uair airde Chomhartha Laidhre! Tabharfaidh ceann amháin den roth seo go leor léictreachta chun teach meán-shaoil a choibhnsódh don lá.

Turbiní fúdartha coiscéimigh

Tá an 'Meangán Gaoithe Aisce' níos neamhfhiúntach agus níos lú chun faighte, atá againn mar gur líneach aisce é, mar tá an axis críochnaithe ina ligean go huathuas.

Ní féidir turbiní ar an gcrann i gcónaí a fhorbairt ar na scálaí móra atá againn ag feiceáil i bhfarmanna grúpa turbiní ar an gcrann. Bhí an turbin 3.8MW, 110m ard “ÉOLE” in Quebéc, Caighdeán mar is mór é turbin ar an gcrann a rinneadh riamh. Ach thit an méid chun cinn i 1993 nuair a phóg sé an béar crainn leis an 880 tonn a raibh deacracht air a choinneáil. Tá sé gan oibriú ó shin, agus is curiosité é do thouriste é. Is dócha go n-íochtarach go ndéanfaidh duine ar bith turbin ar an gcrann níos mó ná seo tar éis na díobhaltaí inniu a bhaineann leis an gcás éigin a thacaíonn don tsean-mhéid sin.

Tógtha le haghaidh Néalta

Cionn níos lú ná sin, is í gach maireachtáil is fearr a bhfuil ag turbiní ar an gcrann faoi láthair ná nach bhfuil neart acu a bheith ag siúl. Glabhar siad bua aer ar fud na n-direadh uile uile am. Mar thoradh ar an modh atá na cláracha déanta iontu, bíonn siad ag casadh an tsamhradh céanna gach uair, gan cinntiú ar an áit a thagann an gaoth ó.

Is fíor seo nach bhfuil tuarascáil ar bith faoi láthair a léiríonn go bhfuil turbiní fúdartha coiscéimigh níos fearr ag foghlaim fuinneamh gaoithe ar chúlanna cathrach agus saor in aisce áiteanna faoi mhéid mar atá gaoth chaomhnaithe ag athrú an-t-am i gcónaí.

Turbiní fúdartha coiscéimigh nó sraith níos lú ná turbin chumas coiscthe leis an gcéadchuid, agus glactar leo go minic don scagaire faoi mhéid ar ndóigh.

Cineálacha éagsúla de VAWTs

Tá dhá thriail cáiliúil de turbiní fúdartha coiscéimigh, a dtugtar Savonius agus Darrieus orthu. Tá na hábhair seo rómhaire ar choinne an gaoithe a fhoghlaim.

Savonius VAWTs

Úsann turbiní wind i gcóras fadómhainních ar chomhad Savonius an prionnsa drag le haghaidh an tsoláthar fuinneamh na gaoithe i dtreo fuinneamh meicneálta rothúil. Tá siad ag oibrigh mar scuab, ina n-éadóchas a thagann isteach ar an gct, drag a chruthaigh agus mar sin é a bhaint amach chun caitheamh (féach ar an mhiotal, thíos). Gan cinntiú ar aon díreacht atá an gaoth ag teacht ón taobh, bíonn sé i gcás go mbíonn sé ag impidimh ar thaobh tosaigh agus taobh chúl den scuab – ach cruthaíonn cúl fhuartha na scuabe níos lú drag, agus mar sin ligheadh do thurbin chun caitheamh. Ach is féidir leis seo a rá go bhfuil an méid is fearr de 15% den fhuinnimh gaoithe a thugtar i dtús i gcás Turbín Fadómhainní Darrieus.

Turbiní Darrieus

Úsáideann tuirbíní gaoithe oighir uachtarach Darrieus prionsabal an ardaithe chun fuinneamh gaoithe a thiontú ina fuinneamh rothaíochta meicniúil, agus tá siad níos éifeachtaí ná tuirbíní oighir uachtarach stíl Savonius. Úsáidtear turbanna gaoithe oighir uachtarach Darrieus le sciatháin a bhfuil trasghearradh acu cosúil le sciath aerárthaigh. De réir mar a théann an gaoth thar an blade, cruthaíonn an éifeacht aerfoil ardaithe, agus is é seo a chuireann an tuirbín ar rothlú (féach an diagram, thíos).

Is féidir le scuab aerfoil de thurubín Darrieus a bheith díreach, crúbaithe, nó héiliciúil i gcruth (féach an léarscáil, thíos).

Is turbanna Darrieus iad seo go léir is iad na blaid rotor go léir na aerfoils céanna a chruthaíonn ardú, ach i gcineálacha éagsúla.

Is dócha gurb é an comhshuim héiliciúil an ceann is suimiúla, ós rud é go gceadaíonn sé go bhfuil blade aerófoil níos faide san limistéar rothaíochta céanna le tuirbín le blade díreach, rud a ghabháil níos mó de na gaoithe agus éifeachtúlacht a mhéadú.

Todhchaí eile tuirbín

Trí chuile níos mó de na ghrúpaí tuarimeacha eolais i bhfeidhm leis an dá chathair seo (áiseach fhorleathan agus áiseach coitianta), tá rudaí éagsúla eile déanta a chuireann ar ais ón gcumhacht gníomhachta na ndhéanamh sin.

An Crann Gaoithe

Tógtha ag New Wind, cuideachta i mBaile Átha Cliath, tá ‘Crann Gaoithe’ bunaithe ar thuirl Eolais Chórasach Savonius, ach is nua-aimseartha é mar a úsáideann sé tuirle beaga go leor atá soighthe chun a bheith cosúil le duilleoga ar chrann chun feachtas cathrach a chur le chéile.

Vortex Bladeless

Is cuideachta Spaíneacha í Vortex Bladeless a chuireadh béim difriúil in uimh ar phointe cinétach ón ngaoth a chaitheamh amach. Ní léiríonn a “tuirl” mar tuirl chomh fhearr le cúram, mar ní fhreataíonn sé.

Úsáideann an chóras Vortex Bladeless mast fada, in ionadach cóimhearcach, a chaitheann fuinneamh ón gaoth trí téicníoc ainmnithe leithéid-vórtas rannpháirteach. Nuair a thitíonn an gaoth amach tríd an cóimhearc, cruthaíonn sé tuirseán i ngleic air, a chuirfidh an cóimhearc ag titim nó 'brú' ar aghaidh agus ar ais, agus is é an n-energía meicneolaigh seo atá ag glacadh le heolach líneár, mar sin tugann sé rise céim eachtraí.

Mar ná bíonn acmhainn i bhfolachta orthu, níl ábhar againn don earrach phríobháideach seo do pholl na n-éan nó do shaibhris íseal.

Torbáin Iarchumasa

Tá líon de chomhlachtaí ag tús a chur leis an mbunphróiseas turbiní beaga scála idir-ghaorthuíochta a chur i lár an réigiún meascach den chosán slí agus na hárdshligí. Ní hé an gaoth 'nádúrtha' atá ag glacadh leo, ach an tuirseán atá á bhaint amach ag an strom chun cúrsaí a dtitíonn i ngleic air an tsraith go hiomlán a chuireann na torbáin seo ag bogadh. Mar sin, cionn go bhfuil siad fós mar thorainn ghaoithe idir-ghaorthuíochta coitianta, is é an cúis atá á n-úsáid orthu atá gníomhach.

Tuirbín gaoithe ar sháileogacht

Is deisigh turas tuirbín gaoithe ar sháileogacht é seo a úsáideann fóinse agus fothair bheithiúla agus bheithiúil i gcónaí nua-athrúchán. Le trí fhothair bhéimigh agus sia fhothair bheithiúla, is féidir leis fuinneamh gaoithe a chaitheamh ón díreacht bheithiúil agus ón díreacht fothair, mar sin. D’fhéadfadh staidéar gur 2.5 uair níos éifeachtaí é ná tuirbín sháileogach coitianta faoi na céadach gaoithe chéanna.

Tuirbín Uchtála Fhríochnithe

Tosaíonn an dearbhú seo le córas nua-athrúchán Darrieus tuirbín gaoithe ar sháileogacht, orienteáilte go háirithe agus suite ar chúl na ngiorraí fríochnithe. Úsáidfear an t-uchtál amach ón ghnáth-áireamh aer faoi láthair, in ionad é a scartadh isteach san aer, chun an tuirbín a rith.