Hva er en vertikal akse-vindturbin?

Typisk bygget med bare to eller tre kniver, er en vertikalakse vindturbin (VAWT) en type vindturbin der hovedrotorakselen går vertikalt i stedet for horisontalt. Selv om det er forskjellige stiler av denne typen turbiner, ser en versjon ut som en eggbeater. Bevegelsen derimot ligner på en mynt som snurrer på kanten.

Når folk flest hører uttrykket “vindturbin”, visualiserer de en vindmølle med horisontal akse (HAWT). En HAWT ligner veldig på en flypropell. Grunnen til at folk knytter en HAWT nært til vindmøllekonseptet, er ganske enkelt fordi vindmøllen på den vertikale aksen ikke er like vanlig som dens horisontale motpart. Faktisk brukes ikke VAWT-er til kommersielle formål, og de er sjelden koblet til elektriske nett.

Selv om VAWT og HAWT produserer elektrisitet, til tross for forskjeller i utseende og deres forskjellige virkemåter, produserer selvfølgelig strøm ved å konvertere vindens energi til dreiemoment ved hjelp av en roterende aksel. Det vil si at vind snur vindturbinens blad rundt turbinens rotor. Rotoren er på sin side koblet til turbinens hovedaksel, og den viktigste akselen driver en generator som genererer strømmen.

Det er noen fordeler som ligger i vindturbinens vertikale akse. Turbinens generator og girkasse kan plasseres nær bakkenivå, noe som gjør vedlikehold enklere og senker de innledende byggekostnadene. De trenger heller ikke å møte vinden som HAWT-er, noe som øker deres evne til å utnytte vindens kraft og dermed forbedrer deres generelle pålitelighet. Produsenter hevder også VAWT er mindre støyende enn HAWT-motstykket.

Den primære ulempen forbundet med den vertikale aksen vindturbin er imidlertid at dens effektivitet reduseres fordi vindhastighetene er lavere nær bakken. Denne typen turbiner er vanligvis ikke i stand til å produsere så mye strøm som HAWT-designet. VAWT-er starter heller ikke selv, noe som er til hinder for tilkoblingen til nettnettet. Av disse grunner blir ofte den vertikale aksen vindturbin valgt for installasjon når kostnader eller pålitelighet er det viktigste. Når total ytelse og effektivitet er de viktigste betraktningene, brukes typisk den vannrette turbinen.

Forskning forskes på VAWT-er i et forsøk på å øke energiproduksjonen og minimere deres mekaniske og aerodynamiske støy. Ingeniører håper å forbedre denne typen vindmøller slik at den etter hvert kan brukes mye i urbane landskap der det er begrenset med plass til vindmølleinstallasjoner.

Av de mange typene konstruksjonstyper for vindturbindesign, er de to oftest konstruerte Savonious og Darrieus-turbinene. En finsk ingeniør ved navn Sigurd J. Savonius oppfant den enkle, drag-typen turbinen i 1922, og den franske ingeniøren Georges Jean Marie Darrieus oppfant den mer praktiske heisen-turbinen i 1927. Andre vertikale akser vindturbinedesigntyper inkluderer turby, stille revolusjon , aerotektur, giromill og sykloturbin.

Detaljerte beregninger angående den vertikale aksen vindturbinens aerodynamikk er tilgjengelig online.