Cos'è una turbina eolica dell'asse verticale?

In genere costruito con solo due o tre pale, una turbina eolica dell'asse verticale (VAWT) è un tipo di turbina eolica in cui l'albero del rotore principale corre verticalmente anziché orizzontalmente.Sebbene ci siano diversi stili di questi tipi di turbine, una versione assomiglia molto a un beatro.Il suo movimento, d'altra parte, è simile a una moneta che gira sul bordo.

Quando la maggior parte delle persone sente la frase "turbina eolica", visualizzano una turbina eolica dell'asse orizzontale (Hawt).Un Hawt assomiglia molto a un'elica di aereo.Il motivo per cui le persone associano da vicino un Hawt al concetto di turbina eolica è semplicemente perché la turbina eolica dell'asse verticale non è così comune come la sua controparte orizzontale.In effetti, i VAWT non sono generalmente utilizzati per scopi commerciali e raramente sono collegati alle reti elettriche.

Naturalmente, nonostante le loro differenze nell'aspetto e le loro distinte modalità di funzionamento, sia il VAWT che il Hawt generano elettricità convertendo l'energia del vento in coppia usando un albero rotante.Cioè, il vento gira le lame della turbina eolica attorno al rotore delle turbine.Quel rotore, a sua volta, è collegato all'albero principale delle turbine e quell'albero principale alimenta un generatore, che genera l'elettricità.

Ci sono alcuni benefici inerenti al design della turbina a vento dell'asse verticale.Il generatore e il cambio della turbina possono essere posizionati vicino al livello del suolo, rendendo più semplice la manutenzione e abbassando i costi di costruzione iniziali.Inoltre, non hanno bisogno di affrontare il vento come Hawts, il che aumenta la loro capacità di sfruttare il potere del vento e quindi migliorare la loro affidabilità complessiva.I produttori sostengono inoltre che il VAWT è meno rumoroso della sua controparte Hawt.

Lo svantaggio primario associato alla turbina eolica dell'asse verticale, tuttavia, è che la sua efficienza è ridotta perché le velocità del vento sono più basse vicino al suolo.Questo tipo di turbina non è generalmente in grado di produrre molta elettricità quanto il design di Hawt.I VAWTS non si avviano nemmeno, il che è un ostacolo alla connettività della rete elettrica.Per questi motivi, la turbina eolica dell'asse verticale viene spesso selezionata per l'installazione quando il costo o l'affidabilità è la preoccupazione fondamentale.Quando la produzione totale e l'efficienza sono le considerazioni più importanti, viene generalmente utilizzata la turbina eolica dell'asse orizzontale.

La ricerca viene condotta sui VAWT nel tentativo di aumentare la propria produzione di energia e ridurre al minimo il loro rumore meccanico e aerodinamico.Gli ingegneri sperano di migliorare questo tipo di turbina eolica in modo che alla fine possa essere ampiamente utilizzato nei paesaggi urbani in cui lo spazio per le installazioni del parco eolico è limitato.

dei numerosi tipi di design delle turbine eoliche dell'asse verticale, i due più comunemente costruiti sono le turbine Savonius e Darrieus.Un ingegnere finlandese di nome Sigurd J. Savonius inventò la semplice turbina di tipo drag nel 1922, e l'ingegnere francese Georges Jean Marie Darrieus inventò la sua più pratica turbina a sollevamento nel 1927. Altre tipi di progettazione del vento dell'asse verticale includono il Turby, QuickRevolution, aerotettura, giromill e cicloturbina.

I calcoli dettagliati relativi all'aerodinamica del rotore della turbina eolica dell'asse verticale sono disponibili online.