Turbinji tal-ħalq tal-ġelgħaq u tal-assi vertikali: Tqassim

Il-enerġija tal-ħalib ta’ l-ġelgħel hija sors ta’ potenza rinnovabbli u ċara li tista’ timnużża l-emissjonijiet ta’ gas tal-serra u l-dipendenza fuq il-ġabra fossil. Il-turbini tal-ħalib ta’ l-ġelgħel huma mašini li jkonverġu l-enerġija kinetika tal-ħalib f’enerġija elettrika. Jinkludux żewġ tipi prinċipali ta’ turbini tal-ħalib ta’ l-ġelgħel isbaħ mill-orjentazzjoni tal-assa tagħhom: orizzontali u vertikali.

Xi Turbin Orizzontali tal-Ħalib ta’ l-Ġelgħel?

It-turbin orizzontali tal-ħalib ta’ l-ġelgħel (HAWT) huwa definixx bħala turbin tal-ħalib ta’ l-ġelgħel li għandu assa orizzontali jew parallela tal-rotażjoni rispettivament għall-grund. L-HAWTs huma l-tipi l-iżjed komuni ta’ turbini tal-ħalib ta’ l-ġelgħel li jiġu użati għad-ġenerazzjoni ta’ elettricità su l-kbira. Solitament, ikollhom tre qasab tal-ħalib li jisimilu propjejet tal-aeroplan, sebba hawnkex xi minnha jistgħu jkunu bi żewġ jew waħda qasba.

Il-komponenti prinċipali tal-HAWT huma:

• Il-rotor, li jinkludi l-qasab tal-ħalib u l-hub li jikkonektawhom mal-assa.

• Il-nacelle li jinkludi l-ġenerator, l-gearbox, l-brake, is-sistema tal-yaw, u l-oħra komponenti mekanika u elettrika.

• Il-tower li ssostni l-nacelle u l-rotor u l-igħoddu għal fuq mill-grund biex jikkaptu aktar ħalib.

• Il-foundation li jankora l-tower għal grund u jtrasferixxi l-loads mill-turbin tal-ħalib.

Il-prinċipju funzjonali tal-HAWT huwa bsata fuq l-lift, li huwa l-forza li tippun l-oggetti l-ġejjin meta l-ħalib jiġi fuq is-superficie tagħhom. Il-qasab tal-HAWT huma mifformati bħala airfoils, li jagħmlu differenza ta’ pressjoni bejn is-superficji ta’ fuq u ta’ taħt meta l-ħalib jiġi. Din id-differenza ta’ pressjoni tħares l-qasab biex jirrotu intornolass orizzontali, li fl-intervalli jidriġġu l-assa u l-ġenerator biex jipproduċu l-elettricità.

Il-pjan tal-rotor tal-HAWT għandu jkun allinia mal-direzzjoni tal-ħalib biex jmaxsima l-effiċjenza tiegħu. Għalhekk, l-HAWT għandu sensor tal-ħalib u sistema tal-yaw li jmodifikaw l-orjentazzjoni tal-nacelle skond id-direzzjoni tal-ħalib. L-HAWT ukoll għandu sistema tal-pitch li jmodifika l-angle tal-attack tal-qasab biex jikkontrolla l-veloċità rotazjonali u l-output tal-potenza tagħhom.

L-avvantaggi tal-HAWTs huma:

• Għandhom effiċjenza infsiex minn it-turbini vertikali tal-ħalib ta’ l-ġelgħel (VAWTs) għax jistgħu jikkaptu aktar enerġija tal-ħalib b’drag inqas.

• Għandhom ripple tal-torque u stress mekaniku inqas minn VAWTs għax jkollhom inqas varjazzjonijiet fit-forzi aerodinamiki fl-kull rotażjoni.

• Jistgħu jiġu installati offshore fuq platforms floating jew foundations fixi, fejn l-veloċità tal-ħalib hija akbar u inkonsistenti.

Id-disavvantaggi tal-HAWTs huma:

• Rikiedu tower talla u area tan-nahal kbira biex jivitanu l-turbulenza u l-interferenza minn strutturi jew terren nearby.

• Humma aktar karji u komplikati biex jiġu installati u mmantenu mill-VAWTs għax għandhom aktar parti movivi u komponenti elettrika.

• Humma aktar susettibli għal fatigue u damaġġ minn ħalib kbar, storms, lightning, birds, jew ice.

Xi Turbin Vertikali tal-Ħalib ta’ l-Ġelgħel?

It-turbin vertikali tal-ħalib ta’ l-ġelgħel (VAWT) huwa definixx bħala turbin tal-ħalib ta’ l-ġelgħel li għandu assa vertikali jew perpendikulari tal-rotażjoni rispettivament għall-grund. L-VAWTs huma inqas komuni mill-HAWTs, sebba hawnkex għandhom xewġ avvantaggi għal applikazzjonijiet su l-ġaqsmien u urbani. Solitament, ikollhom żewġ jew tre qasab tal-ħalib li jkunu diritt jew magħquqa.

Il-komponenti prinċipali tal-VAWT huma:

• Il-rotor, li jinkludi l-qasab tal-ħalib u l-vertikal assa li jikkonektawhom mal-ġenerator.

• Il-ġenerator, li jkonverġu l-enerġija mekanika tal-rotor f’enerġija elettrika.

• Il-base, li ssostni l-rotor u l-ġenerator u tikkonektahom mal-grund.

Il-prinċipju funzjonali tal-VAWT huwa bsata fuq l-drag, li huwa l-forza li tappożi l-możjoni tal-oggett meta l-ħalib jiġi fuq is-superficie tagħhom. Il-qasab tal-VAWT huma simmetriki jew asimmetriki, li jagħmlu ammont differenti ta’ drag meta jaffrontaw jew jopponu l-direzzjoni tal-ħalib. Din id-differenza ta’ drag tħares l-qasab biex jirrotu intornolass vertikali, li fl-intervalli jidriġġu l-ġenerator biex jipproduċu l-elettricità.

Il-pjan tal-rotor tal-VAWT mhux għandu jkun allinia mal-direzzjoni tal-ħalib għax jistgħu jikkaptu l-ħalib minn kull direzzjoni. Għalhekk, l-VAWT ma għandux sistema tal-yaw jew sensor tal-ħalib. Sebba hawnkex, l-VAWT jistgħu jkun għandu sistema tal-pitch li jmodifika l-angle tal-attack tal-qasab biex jikkontrolla l-veloċità rotazjonali u l-output tal-potenza tagħhom.

L-avvantaggi tal-VAWTs huma:

• Għandhom kosiji ta’ installazzjoni u manutenzjoni infsiex minn HAWTs għax għandhom inqas parti movivi u komponenti elettrika.

• Għandhom livelli ta’ noise infsiex minn HAWTs għax jirrotuw bil-vloċità inqas.

• Jistgħu jiġu installati fuq rooftops jew qrib minn buildings għax għandhom heights u footprints infsiex minn HAWTs.

Id-disavvantaggi tal-VAWTs huma:

• Għandhom effiċjenza infsiex minn HAWTs għax għandhom drag akbar u lift inqas.

• Għandhom ripple tal-torque u stress mekaniku akbar minn HAWTs għax għandhom aktar varjazzjonijiet fit-forzi aerodinamiki fl-kull rotażjoni.

• Ma jistgħux jiġu installati offshore għax huma inqas stabbili u durabbli minn HAWTs.

Tipti ta’ Turbini Vertikali tal-Ħalib ta’ l-Ġelgħel

Jinkludux żewġ tipi prinċipali ta’ VAWTs isbaħ mill-design tal-qasab: Darrieus u Savonius.

Turbini Darrieus

It-turbini Darrieus huma VAWTs li għandhom qasab magħquqa li jsimilu eggbeater jew trochoid. Inventa lilhom mill-inġenier Franċiż Georges Darrieus fl-1931. It-turbini Darrieus jżużu lift kif ukoll drag biex jirrotu l-qasab tagħhom. Jistgħu jiekolu vloċità rotazjonali akbar, sebba hawnkex irridu mekanism estern ta’ start-up, bħal motor elettriku jew turbin ieħor, għax ma jistgħux jistartjaw wara sehem.

L-avvantaggi tal-turbini Darrieus huma:

Donazzjoni