Kiedy myślisz o energii wiatrowej, najpewniej wyobrażasz sobie trójłopatową turbinę o osi poziomej. Nic w tym dziwnego, ten typ turbin wiatrowych na stałe wpisał się w polski krajobraz. Nie oznacza jednak, że to jedyny możliwy wybór. Dostępne są również turbiny o osi pionowej, które zdają się coraz lepiej odpowiadać na potrzeby nie tylko dużych przedsiębiorstw, ale również gospodarstw domowych i małych firm. Co je odróżnia od turbin poziomych? Które z nich okażą się lepszym wyborem? Obie mają swoje wady i zalety. Zazwyczaj różni je także zastosowanie. Sprawdź, co cechuje każdą z nich.
Turbiny wiatrowe o osi poziomej
Określone bywają także skrótem HAWT od ang. Horizontal Axis Wind Turbines. Oś pozioma oznacza, że oś obrotu turbiny wiatrowej jest równoległa do podłoża. Ich budowa jest standardowa, tj. z klasycznym śmigłem i łopatami, których liczba wynosi od 1 do 3. Zdecydowanie najpopularniejszy wariant (95%) stanowią turbiny poziome trójłopatowe. Co więcej, turbiny poziome mogą być usytuowane na dwa sposoby względem kierunku wiatru, dlatego też wyróżnia się turbiny nawietrzne (up-wind) i zawietrzne (down-wind). W turbinach typu up-wind wirnik umiejscowiony jest przed masztem w stosunku do wiejącego wiatru, zaś w turbinach down-wind za masztem. Ten drugi wariant powoduje jednak chwilowe zacienienie konstrukcji, a co za tym idzie, wzrost strat produkowanej energii.
Jakie są wady i zalety turbin wiatrowych o osi poziomej? Przede wszystkim ich sprawność jest wyższa w zestawieniu z turbinami pionowymi. Oznacza to, że zastosowanie turbin poziomych pozwala wytworzyć więcej energii. Ich niewątpliwą zaletę stanowi także estetyczny wygląd, który można uznać za harmonizujący ze środowiskiem naturalnym. Niestety, turbiny o osi poziomej nie są wolne od wad. Wśród słabych stron wymienia się najczęściej wysoki poziom emitowanego hałasu, skomplikowaną budowę oraz wysokie koszty montażu.
Turbiny wiatrowe o osi pionowej
Turbiny pionowe, czyli VAWT (ang. Vertical Axis Wind Turbines) stanowią zaledwie ok. 5% wszystkich turbin wiatrowych. W dużej mierze wynika to z faktu, że prace nad nimi nie postępowały w takim tempie, jak nad turbinami poziomymi. Jak się jednak okazuje, ich zastosowanie może okazać się bardzo dobrym rozwiązaniem. Z jakiego względu? Turbiny pionowe dobrze radzą sobie w warunkach silnego wiatru, dlatego też sprawdzą się chociażby w górach czy też nad morzem. Co więcej, w tak ekstremalnych warunkach osiągają o wiele lepsze parametry niż ma to miejsce w warunkach normalnych.
Co dokładnie charakteryzuje turbiny wiatrowe o osi pionowej? Będzie to prostopadła do powierzchni ziemi oś obrotu. Ich wygląd jest nieco nietypowy, gdyż nie przypominają klasycznych wiatraków. Można powiedzieć, że wyglądają nieco futurystycznie. Zastosowanie odnajdują zwłaszcza do zasilania firm zlokalizowanych w miastach lub na ich obrzeżach, domów jednorodzinnych, domów letniskowych, lamp ulicznych czy banerów reklamowych.
Niewątpliwa zaleta turbin o pionowej osi to fakt, że nie wymagają mechanizmu ustawienia na wiatr, ponieważ pracują jednakowo niezależnie od kierunku wiatru. Ponadto ich budowa sprawia, że można je zamontować na dachach budynków i słupach. Ich praca jest stosunkowo cicha, dlatego nie będą przeszkadzać domownikom czy też pracownikom. Wykazują jednocześnie odporność na zimowe warunki pogodowe, tj. śnieg czy szron. W związku z tym, że pionowe turbiny wiatrowe cechuje niewielka średnica i niska prędkość obrotowa, nie ma ryzyka powstawania niebezpiecznych drgań. Zaletę stanowi także dość niski koszt, zwłaszcza gdy porównać go do turbin wiatrowych o osi poziomej.
Nie da się jednak zapomnieć o wadach turbin pionowych. Kluczowa będzie w tym przypadku ich niska sprawność. Nie są w stanie wytworzyć takiej samej ilości energii, co turbiny wiatrowe poziome, chyba że znacząco zwiększy się ich rozmiar.
Turbiny wiatrowe pionowe czy poziome - które wybrać?
Wydaje się, że turbiny wiatrowe pionowe mają więcej zalet od poziomych, poza jedną istotną, czyli sprawnością. Nie da się ukryć, że dla większości inwestorów będzie to czynnik kluczowy. Turbina wiatrowa ma głównie za zadanie produkować energię. Będzie to istotne zwłaszcza w kontekście dużych przedsiębiorstw. Znaczenie będzie mieć jednak również ich umiejscowienie. Turbiny wiatrowe poziome są dość głośne i mogą generować drgania, dlatego lepiej sprawdzą się na wolnej przestrzeni poza miastem. Turbiny pionowe bez problemu można za to zamontować na dachu budynku, gdyż są ciche i nie wytwarzają niebezpiecznych drgań. To zatem dobry wybór dla gospodarstw domowych, ale i firm zlokalizowanych w mieście. Wzmożone prace nad potencjałem turbin pionowych mogą sprawić, że w niedługim czasie ich liczba znacząco wzrośnie, warto zatem obserwować rynek energii wiatrowej.
