Cineálacha Tuirbíní Gaoithe HAWT, VAWT agus Tuilleadh Mínithe

Formhór mór na tuirbíní gaoithe le feiceáil ar fud an chontae ar fheirmeacha gaoithe (ar an gcladach agus amach ón gcósta) is dearadh 3 lann caighdeánach iad. Mar sin féin, tá roinnt stíleanna/cineálacha éagsúla tuirbíní ann agus tá an chaoi a n-úsáideann siad fuinneamh cinéiteach ón ngaoth an-difriúil.

Is iad an dá phríomhchineál tuirbíní gaoithe ná Ais Chothrománach agus ais Ingearach. Tuirbíní gaoithe ais chothrománach bíodh an ais rothlach dírithe go cothrománach. Is gnách go mbíonn 3-lann acu agus tá siad deartha chun aghaidh a thabhairt ar an ngaoth. Tá an ais rothlach ailínithe go hingearach ag tuirbíní gaoithe an ais ingearach agus tá siad deartha chun fuinneamh cinéiteach a úsáid sa treo eile.

Seachas tuirbíní gaoithe ais chothrománach agus ais ingearach tá atriallta eile den tuirbín ar fiú iniúchadh a dhéanamh orthu.

Is é an cineál tuirbín gaoithe is coitianta ná an 'Tuirbín Gaoithe Ais Chothrománach' . Tagraítear dó mar ais chothrománach mar luíonn an ais rothlach go cothrománach (féach an léaráid thíos)

Ní mór na tuirbíní gaoithe ais chothrománacha a dhíriú go díreach isteach sa ghaoth chun oibriú ag an éifeachtacht uasta, agus tá an ceann iomlán deartha chun dul in aghaidh na gaoithe. De réir mar a athraíonn an ghaoth treo, mar sin caithfidh an cloigeann iompú (nó ‘yaw’) le fanacht ag díriú isteach sa ghaoth.

Roghnaítear tuirbíní gaoithe ais chothrománach le haghaidh feirmeacha gaoithe amach ón gcósta agus feirmeacha gaoithe ar an gcladach ina bhfuil an talamh cothrom agus oscailte den chuid is mó, toisc go n-oibríonn siad níos éifeachtaí ná tuirbíní ais ingearacha i gceantair nach bhfuil an ghaoth suaite iontu.

Tógtha le haghaidh Méid

Cé go bhfuil go leor tuirbíní gaoithe ais cothrománach ar scála beag ar fáil ar bhonn tráchtála d'úinéirí tí atá feasach ar fhuinneamh, is é ceann de na buntáistí móra atá acu ná go bhfuil siad ag scála go maith le haghaidh monaraíochta agus gur féidir iad a thógáil AN-MÓR. Is cúis eile é seo a n-úsáidtear iad le haghaidh feirmeacha gaoithe. Tá sé i bhfad níos costéifeachtaí tuirbín amháin 10 meigeavata (MW) a thógáil agus a oibriú ná cúig thuirbín 2 MW.

Is é an tuirbín gaoithe is mó ar domhan (ó Shamhradh 2021) ná an tuirbín Vestas V236, a bhfuil aschur cumhachta rátáilte de 15 meigeavata (MW). Tá trastomhas rotor lann de 236m aige – níos mó ná dhá oiread airde an Dealbh na Saoirse! Soláthróidh rothlú amháin dá lanna dóthain leictreachais chun gnáth-theaghlach a rith ar feadh lae.

Tuirbíní Gaoithe Ais Ingearach

Tuirbín nach bhfuil chomh héifeachtach agus chomh coitianta is ea an 'Tuirbín Gaoithe Aise Ingearach' . Tugtar ais ingearach air mar go bhfuil an ais rothlach ailínithe go hingearach suas.

Ní féidir tuirbíní ais ingearacha a thógáil ar na scálaí móra a fheicimid i bhfeirmeacha gaoithe tuirbín ais chothrománach. Ba é an tuirbín gaoithe ais ingearach is mó a tógadh riamh ná an tuirbín “ÉOLE” 110m ar airde, 3.8MW i Québec, Ceanada. Mar sin féin theip ar an imthacaí rótar i 1993 faoin meáchan 880 tonna a bhí le tacú leis. Tá sé neamhoibríoch ó shin i leith, agus is fiosracht anois é do thurasóirí. Ní dócha go ndéanfaidh duine ar bith iarracht tuirbín ais ingearach níos mó ná seo a thógáil mar gheall ar na fadhbanna innealtóireachta a bhaineann le meáchain throma den sórt sin a thacú go díreach ar imthacaí aonair.

Tógtha le haghaidh Solúbthachta

Cé go bhfuil sé níos lú, is é an buntáiste is mó atá ag tuirbíní gaoithe ais ingearach thar an ais chothrománach ná nach gá dóibh yaw. Bailíonn siad fuinneamh gaoithe ó gach treo an t-am ar fad. Mar gheall ar an mbealach a dhearadh na lanna, casadh siad i gcónaí sa treo céanna, is cuma cén áit a bhfuil an ghaoth ag teacht.

Déanann sé seo tuirbíní gaoithe ais ingearach níos fearr maidir le fuinneamh gaoithe a ghabháil i ndíonta cathracha agus i limistéir thógtha ina bhfuil an ghaoth chorraitheach ag athrú treo an t-am ar fad.

Tuirbíní gaoithe ais ingearach níos lú seomra a ghlacadh ná tuirbín ais chothrománach cumhachta coibhéiseach, agus is minic a roghnaítear iad do cheantair ina bhfuil spás teoranta.

Cineálacha éagsúla VAWTanna

Tá dhá phríomhdhearadh de thuirbíní gaoithe ais ingearach, ar a dtugtar Savonius agus Darrieus. Tá na dearaí seo an-difriúil sa chaoi a nglacann siad fuinneamh na gaoithe.

VAWTanna Savonius

Úsáideann tuirbíní gaoithe ais ingearach stíl Savonius prionsabal na tarraingthe chun fuinneamh gaoithe a thiontú go fuinneamh rothlach meicniúil. Oibríonn siad mar scoop, múnlaithe chun an ghaoth a ghabháil isteach sa tuirbín, rud a chruthaíonn tarraing agus mar sin cuireann sé iallach air rothlú (féach an léaráid thíos). Is cuma cén treo as a dtagann an ghaoth, buailfidh sí aghaidh agus cúl an scoop i gcónaí – ach cruthaíonn cúl cruinn an scoop níos lú tarraingthe, rud a ligeann don tuirbín rothlú. Mar sin féin, ciallaíonn sé seo nach féidir le tuirbín gaoithe ais ingearach Savonius ach 15% den fhuinneamh gaoithe a thiontú go fuinneamh rothlach meicniúil.

VAWTanna Darrieus

Úsáideann tuirbíní gaoithe ais ingearach Darrieus prionsabal an ardaitheoir chun fuinneamh gaoithe a thiontú go fuinneamh rothlach meicniúil, agus tá siad níos éifeachtaí ná tuirbíní ais ingearach stíl Savonius. Úsáideann tuirbíní gaoithe ais ingearach Darrieus lanna a bhfuil trasghearradh acu atá cruth cosúil le sciathán eitleáin. De réir mar a théann an ghaoth thar an lann, cruthaíonn an éifeacht aerofoil ardaitheoir, agus is é seo a rothlaíonn an tuirbín (féach an léaráid thíos).

Is féidir le lanna aerafoil tuirbín Darrieus a bheith díreach, cuartha nó helical i gcruth (féach an léaráid thíos).

Is tuirbíní Darrieus iad seo go léir - is iad na lanna rótair go léir a chruthaíonn aerofoil ardaitheora, ach i bhfoirmíochtaí éagsúla.

B'fhéidir gurb í an chumraíocht helical an ceann is suimiúla, toisc go gceadaíonn sé lann aerofoil níos faide a chuimsiú laistigh den limistéar rothlach céanna le tuirbín díreach lann, ag gabháil níos mó den ghaoth agus ag méadú éifeachtúlachta. 

Dearthaí Eile Tuirbín

Cé go dtagann formhór na dtuirbíní gaoithe faoin dá phríomhchatagóir seo (ais ingearach agus ais chothrománach) tá dearaí turgnamhacha éagsúla ann a bhogann ó ghnáthchumraíocht an dá dhearadh seo.

An Crann Gaoithe

Tá an 'Crann Gaoithe' a thóg an chuideachta New World Wind atá lonnaithe i bPáras, bunaithe ar thuirbín gaoithe ais ingearach Savonius, ach tá sé úrnua sa mhéid is go n-úsáideann sé go leor tuirbíní beaga atá socraithe chun breathnú cosúil le duilleoga ar chrann chun gné uirbeach maisiúil a dhéanamh. .

Vortex gan lann

Is cuideachta Spáinneach é Vortex Bladeless a bhain úsáid as modh iomlán difriúil chun fuinneamh cinéiteach a bhaint as an ngaoth. Ní cosúil go bhfuil a “tuirbín” cosúil le gnáth-thuirbín ar chor ar bith, mar ní rothlaíonn sé.

Úsáideann an córas Vortex Bladeless crann ard, piléar-chruthach, a bhaintear fuinneamh as an ngaoth ag baint úsáide as teicníc ar a dtugtar athshondas a tharchuirtear le vortex. De réir mar a théann an ghaoth thar an gcolún, cruthaíonn sí suaiteacht taobh thiar de, rud a fhágann go n-osclaíonn an colún nó go ‘creathadh’ anonn is anall, agus is é an fuinneamh meicniúil seo a thiomáineann malartóir líneach, rud a ghineann sruth leictreach.

Toisc nach bhfuil aon lanna rothlacha acu, ní bhíonn an stíl gineadóra gaoithe seo ina chontúirt d’éin imirce nó d’fhiadhúlra.

Tuirbíní faoi Chumhachtú Feithicle

Tá roinnt cuideachtaí tar éis tosú ag forbairt tuirbíní gaoithe ais ingearach ar scála beag ar féidir iad a chur i áirithinte lárnach mhórbhealaí agus saorbhealaí. In áit a bheith á dtiomáint ag gaoth ‘nádúrtha’, is é an suaiteacht is cúis leis an sruth leanúnach feithiclí ag dul ar luas ard a rothlaíonn na tuirbíní seo. Mar sin, cé gur gnáth-thuirbíní gaoithe aise ingearacha iad fós, is scéal úrnua é an cás ina bhfuiltear á gcur i bhfeidhm.

Tuirbín gaoithe tras-ais (CAWT)

Is dearadh tuirbín ais ingearach turgnamhach é an tuirbín gaoithe tras-ais a úsáideann lanna tuirbín cothrománach agus ingearach araon i gcumraíocht thrasnasctha úrscéal. Le trí lanna ingearacha agus sé lanna cothrománacha, féadann sé fuinneamh gaoithe a ghabháil ó threoracha cothrománacha agus ingearacha araon. Fuair ​​​​staidéir go raibh sé 2.5 uair níos éifeachtaí ná tuirbín ais ingearach traidisiúnta sna coinníollacha gaoithe céanna.

Tuirbín Updraft Túr Fuarú

Molann an dearadh seo cumraíocht nua de thuirbín gaoithe ais ingearach Darrieus, atá treoshuite go cothrománach agus suite ag barr na dtúr fuaraithe. Úsáidtear an t-uastharraingt ón sruth aeir sceite ón túr, seachas é a chur amú go dtí an t-atmaisféar, chun an tuirbín a thiomáint.