Wat is een verticale aswindturbine?

Gewoonlijk gebouwd met slechts twee of drie bladen, is een verticale aswindturbine (VAWT) een type windturbine waarin de hoofdrotoras verticaal in plaats van horizontaal loopt. Hoewel er verschillende stijlen van dit soort turbines zijn, lijkt één versie veel op een eierklopper. De beweging daarentegen is vergelijkbaar met een munt die aan de rand ronddraait.

Wanneer de meeste mensen de uitdrukking 'windturbine' horen, visualiseren ze een horizontale aswindturbine (HAWT). Een HAWT lijkt erg op een vliegtuigpropeller. De reden dat mensen een HAWT nauw associëren met het concept van de windturbine is simpelweg omdat de windturbine met verticale as niet zo gebruikelijk is als zijn horizontale tegenhanger. VAWT's worden in het algemeen over het algemeen niet gebruikt voor commerciële doeleinden en zijn zelden verbonden met elektriciteitsnetten.

Natuurlijk, ondanks hun verschillen in uiterlijk en hun verschillende bedrijfsmodi, genereren zowel de VAWT als de HAWT elektriciteit door de energie van de wind om te zetten in koppel met behulp van een roterende as. Dat wil zeggen, wind draait de bladen van de windturbine rond de rotor van de turbine. Die rotor is op zijn beurt verbonden met de hoofdas van de turbine en die hoofdas voedt een generator, die de elektriciteit opwekt.

Er zijn enkele voordelen inherent aan het ontwerp van de verticale as windturbine. De generator en versnellingsbak van de turbine kunnen dicht bij het maaiveld worden geplaatst, waardoor onderhoud eenvoudiger wordt en de initiële bouwkosten worden verlaagd. Ze hoeven ook niet tegen de wind in te staan ​​zoals HAWT's, wat hun vermogen vergroot om de windkracht te benutten en daarmee hun algehele betrouwbaarheid verbetert. Fabrikanten beweren ook dat de VAWT minder lawaaierig is dan zijn HAWT-tegenhanger.

Het primaire nadeel van de verticale aswindturbine is echter dat het rendement ervan wordt verlaagd omdat de windsnelheden dicht bij de grond lager zijn. Dit type turbine kan over het algemeen niet zoveel elektriciteit produceren als het HAWT-ontwerp. VAWT's starten ook niet zelf, wat een belemmering is voor de connectiviteit van het elektriciteitsnet. Om deze redenen wordt de verticale as windturbine vaak gekozen voor installatie wanneer kosten of betrouwbaarheid voorop staan. Wanneer totale output en efficiëntie de belangrijkste overwegingen zijn, wordt meestal de horizontale aswindturbine gebruikt.

Er wordt onderzoek gedaan naar VAWT's in een poging hun energie-output te verhogen en hun mechanische en aerodynamische ruis te minimaliseren. Ingenieurs hopen dit type windturbine te verbeteren, zodat het uiteindelijk op grote schaal kan worden gebruikt in stedelijke landschappen waar de ruimte voor windmolenparkinstallaties beperkt is.

Van de vele verticale assen met windturbine, zijn de twee meest geconstrueerde turbines de Savonious en de Darrieus. Een Finse ingenieur genaamd Sigurd J. Savonius vond de eenvoudige, drag-type turbine uit in 1922, en de Franse ingenieur Georges Jean Marie Darrieus vond zijn meer praktische, lift-type turbine uit in 1927. Andere typen windmolens met verticale as omvatten de turby, quietrevolution , aerotectuur, giromill en cycloturbine.

Gedetailleerde berekeningen met betrekking tot de rotoraerodynamica van de verticale as windturbine zijn online beschikbaar.