Energia eolikoa da erne-eta garbitasuneko indar-borroka iturri bat, eta horrek gasu hodeiaren emisioak murriztu eta fosil neurriko mendekotasuna gutxiagotzeko laguntzen du. Energiako turbinak dira zeharka egiten duten maquinak, airean oinarritutako energia elektriko bihurtzeko. Turbina eolikoak bi motatan agertzen dira bere ardatzaren orientazioaren arabera: horizontala eta bertikala.
Ardatz horizontala duen turbina eolikoa (HAWT) definizioz, lurreko paralelo edo horizontaleko ardatz baten inguruan biraka. HAWTak dira elektrizitate handiaren sortzaile gisa erabiltzen diren turbina eoliko gehienak. Arrunta da hiru elkarrekin antolaturiko heriotzetan, baina bi edo batzuk ere izan daitezke.
HAWTrako osagai nagusiak dira:
Roterua, heriotzetan eta hubean, zeinak konexioa egiten dituen ardurara.
Nacellea, generatzailea, gear boxa, frenoa, yaw sistema, eta beste mekaniko eta elektriko osagaiak barne hartzen dituena.
Torreta, nacellea eta roterua sustatzen dituena, eta horiek gorputzean gainetik ateratzeko.
Ondategia, torretari lurrean etengailua eta turbina eolikoaren kargaak igotzen dituena.
HAWTrako funtzionamendua sustatze forzarekin dago, zerrenda atera dezakeen objektu batetan airea ibiltzen den legea. HAWTrako heriotzetako forma aerodinamikoa da, eta horrek presio desberdintasuna sortzen du airea ibiltzen denean. Presio desberdintasun honek heriotzetak horizontaleko ardatzaren inguruan biratzeko forza sortzen du, eta horrek arduraren eta generatzailearen arteko konektorea aktibatzen du elektrizitatea sortzeko.
HAWTrako roteruko planoak aurkitu behar du airearen norabidea efizientzia maximorako. Beraz, HAWTrak aire-sensor bat eta yaw sistema bat ditu, nacellen orientazioa airearen norabideari dagokionez aldatzen dituena. HAWTrak ere pitch sistema bat du, heriotzetako angelua aldatzen duena, biraketarako abiadura eta indar output kontrolatzeko.
HAWTrako abantailak dira:
Bertikala duen turbina eolikoetatik (VAWT) efizientzi handiagoa dute, airean oinarritutako energia gehiago lor dezakete arrastas gabe.
Torque ripple eta mekaniko stress gutxiago dute VAWTetatik, hainbat biraketetan aerodinamikoko indar aldaket gutxiago dituztelako.
Offshore instalatu daitezke, floating platformen edo fix foundatuen gainean, non airearen abiadura handiago eta oso konstantea den.
HAWTrako akatsak dira:
Torre altu bat eta land area handia behar dituzte, neurturik eta interfereentziak saihesteko.
VAWTetatik kostu handiagoak eta konplexuagoak dira instalatzean eta mantentzean, osagai mugitu eta elektriko gehiago dituztelako.
Airearen abiadura handiak, tormentak, tximistak, urrak, edo iceek ekar ditzaketen fatiga eta damage gehiago dituzte.
Bertikala duen turbina eolikoa (VAWT) definizioz, lurreko bertikal edo perpendikularra duen ardatz baten inguruan biraka. VAWTk HAWTetatik gutxiago dira, baina aplikazioen txikiak eta hiriak gehiago dituzte. Arrunta da bi edo hiru heriotzetan, zuzen edo kurba daitezke.
VAWTrako osagai nagusiak dira:
Roterua, heriotzetan eta bertikaleko ardurara konexioa egiten dituen bertikaleko ardurarekin.
Generatzailea, roteruaren mekaniko energia elektriko bihurtzen duena.
Ondareta, roteru eta generatzailea sustatzen dituena, eta horiek lurrean konektatzen dituena.
VAWTrako funtzionamendua arrastasarekin dago, objektu batean airea ibiltzen den legea. VAWTrako heriotzetako forma simetrikoa edo asimetrikoa da, eta horrek airearen norabidearen arabera arrastas desberdina sortzen du. Arrastas desberdinek heriotzetak bertikaleko ardatzaren inguruan biratzeko forza sortzen dute, eta horrek generatzailea aktibatzen du elektrizitatea sortzeko.
VAWTrako roteruko planoak ez du airearen norabidearekin aliniatu behar, airea edozein norabidean lor dezakeelako. Beraz, VAWTrak ez du yaw sistema edo aire-sensor bat. Baina, VAWTrak pitch sistema bat izan dezake, heriotzetako angelua aldatzen duena, biraketarako abiadura eta indar output kontrolatzeko.
VAWTrako abantailak dira:
HAWTetatik instalazio eta mantentze kostu gutxiago dituzte, osagai mugitu eta elektriko gutxiago dituztelako.
HAWTetatik soinu maila gutxiago dituzte, abiadura gutxiago dituztelako.
Eguraldi gainean edo eraikinetan instalatu daitezke, altuera gutxiago eta azpiegitura txikiago dituztelako HAWTetatik.
VAWTrako akatsak dira:
HAWTetatik efizientzia gutxiago dituzte, arrastas gehiago eta sustatze gutxiago dituztelako.
Torque ripple eta mekaniko stress gehiago dituzte HAWTetatik, hainbat biraketetan aerodinamikoko indar aldaket gehiago dituztelako.
Offshore instalatu ezin dira, HAWTetatik estabilitate gutxiago eta derrigorrezkoa delako.
Heriotzetako diseinuaren arabera, bi mota nagusi daude VAWTrako: Darrieus eta Savonius.
Darrieus turbinak VAWTk dira, heriotzetan trokoid edo eggbeater formakoak dira. Frantses inegiaritza Georges Darrieus-ek 1931an sortu zituen. Darrieus turbinak sustatzea eta arrastasarekin heriotzetak biratzeko erabiltzen dituzte. Abiadura handiak lor dezakete, baina hasierako mekanismo kanpo bat behar dute, adibidez, elektrikoki edo bestelako turbina baten bitartez, self-start ezin baitute egin.
Darrieus turbinen abantailak dira:
Savonius turbinetatik koefiziente indar handiagoa dute, sustatzea eta arrastasarekin erabiltzen dituztelako.
Savonius turbinetatik soliditate ratio gutxiago dute, heriotzetan gehiago dituztelako espazio handiagoa.
Darrieus turbinen akatsak dira:
