Diferencia entre aerogenerador de eje horizontal y eje vertical

El término molino de viento se usa para referirse a la máquina de viento que muele el grano. Pero las aplicaciones de las máquinas modernas se llaman ‘turbinas eólicas’ porque deben usarse para diferentes funciones. Las turbinas eólicas son la forma más eficiente de convertir la energía eólica en energía eléctrica o mecánica. Los aerogeneradores se pueden clasificar principalmente en dos categorías, según la configuración del eje de rotación de las palas del rotor: aerogenerador de eje horizontal (HAWT) y aerogenerador de eje vertical (VAWT). Cuando el eje de rotación de las palas es paralelo a la corriente de viento, la turbina se denomina HAWT, y cuando el eje de rotación es perpendicular a la corriente de viento, se denomina VAWT. Los tipos de eje horizontal son las turbinas eólicas comerciales más comunes y comúnmente utilizadas. Veamos las diferencias técnicas entre las dos configuraciones.

Aerogenerador de eje horizontal (HAWT)

HAWT, abreviatura de Aerogenerador de eje horizontal, es la configuración de diseño más común utilizada en aerogeneradores con un rotor similar al de los aviones. Cuando el eje de rotación de las palas es paralelo a la corriente del viento, el aerogenerador se denomina eje horizontal (HAWT). Un HAWT captura la energía cinética del viento con un rotor tipo hélice cuyo eje de rotación es paralelo a la dirección del viento. Los HAWT están disponibles en muchos tamaños, desde unos pocos cientos de vatios hasta cien kilovatios. Estos tipos de turbinas eólicas se utilizan normalmente en condiciones aerodinámicas de viento en las que se dispone de una corriente y una dirección del viento constantes para capturar la máxima energía eólica. Los HAWT no son efectivos cuando el viento es turbulento, por lo que generalmente se ubican en áreas donde hay un flujo de aire direccional constante.

Aerogenerador de eje vertical (VAWT)

Una turbina eólica de eje vertical, o VAWT, es probablemente el tipo más antiguo de molino de viento en el que el eje del eje de transmisión es perpendicular al suelo. Es un tipo de molino de viento donde el eje del rotor principal corre verticalmente, a diferencia del aerogenerador de eje horizontal. Las palas de los VAWT giran sobre sus ejes verticales que son perpendiculares al suelo. Los diseños VAWT a veces se clasifican libremente como diseños basados ​​​​en elevación o basados ​​​​en arrastre. Pueden atrapar el viento desde cualquier dirección y su maquinaria pesada está a nivel del suelo. Dado que la maquinaria se coloca en el suelo, simplifica el diseño y la construcción de torres eólicas y, por lo tanto, reduce el costo de la turbina. A diferencia de los HAWT, los VAWT generalmente se usan en áreas con flujo de viento turbulento, como costas, techos, paisajes urbanos, etc.

Diferencia entre aerogenerador de eje horizontal y eje vertical

Diseño

– La turbina eólica de eje horizontal (HAWT) es la configuración de diseño más común utilizada en turbinas eólicas con un rotor similar al rotor de un avión. En los HAWT, el eje de rotación de las palas es paralelo a la dirección del viento. La turbina eólica de eje vertical (VAWT), por otro lado, es probablemente el tipo más antiguo de molino de viento donde el eje del eje de transmisión es perpendicular al suelo. Es un tipo de molino de viento donde el eje del rotor principal corre verticalmente, a diferencia del aerogenerador de eje horizontal.

Maquinaria

– El rotor, la caja de cambios y todo el generador se encuentran en la parte superior de la torre de los aerogeneradores de eje horizontal, que debe girarse en la dirección del viento. Una ventaja significativa de una turbina eólica de eje vertical sobre una de eje horizontal es que la primera puede aceptar viento de cualquier dirección y, por lo tanto, no requiere control de guiñada. En los VAWT, el generador eólico, la caja de engranajes y otras partes principales de la turbina se pueden instalar en el suelo, lo que simplifica el diseño y la construcción de una torre eólica y, por lo tanto, reduce el costo de la turbina.

Condiciones de viento: IU

– Los HAWT generalmente se usan en condiciones aerodinámicas de viento donde se dispone de una dirección y una corriente de viento constantes para capturar la máxima energía eólica. Los HAWT no son efectivos cuando el viento es turbulento, por lo que generalmente se ubican en áreas donde hay un flujo de aire direccional constante. Por otro lado, los VAWT son principalmente beneficiosos en áreas donde el flujo de viento se ve perturbado, como techos, costas, etc. A diferencia de los HAWT, los VAWT pueden operar incluso con vientos de baja velocidad y pueden construirse en lugares donde las estructuras altas están prohibidas.

Aerogenerador de eje horizontal y vertical:

Resumen

Las turbinas eólicas de eje horizontal y vertical tienen aproximadamente la misma eficiencia ideal, pero los HAWT son más comunes. Los HAWT tienen el rotor, la caja de cambios y el generador en la parte superior de la torre y deben girarse para que miren en la dirección del viento. Por otro lado, los VAWT son omnidireccionales, lo que significa que el rotor puede aceptar el flujo de viento desde cualquier dirección. Por lo tanto, no se requiere ningún mecanismo de guiñada. Además, no requieren ajuste constante ni aerodinámica del viento. Además, los VAWT tienen una velocidad inicial del viento más baja que los HAWT. Además, tienen una firma de ruido mucho más baja que los HAWT y utilizan estructuras de torre menos masivas.