Perbedaan Antara Turbin Angin Sumbu Horisontal dan Vertikal

Istilah kincir angin digunakan untuk merujuk pada mesin bertenaga angin yang menggiling biji-bijian. Tetapi aplikasi mesin modern lebih tepat disebut 'turbin angin' karena mereka dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Turbin angin adalah cara paling efektif untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik atau mekanik. Turbin angin dapat terutama diklasifikasikan ke dalam dua kategori, sesuai dengan konfigurasi sumbu putar bilah rotor: turbin angin sumbu horisontal (HAWT) dan turbin angin sumbu vertikal (VAWT). Ketika sumbu putar bilah sejajar dengan aliran angin, turbin disebut HAWT, dan ketika sumbu putar tegak lurus terhadap aliran angin, dinamakan VAWT. Jenis sumbu horizontal adalah turbin angin komersial yang paling populer dan umum digunakan. Mari kita lihat perbedaan teknis antara kedua konfigurasi.

Turbin Angin Sumbu Horisontal (HAWT)

HAWT, kependekan dari Horizontal Axis Wind Turbine, adalah konfigurasi desain yang paling umum digunakan dalam turbin angin dengan rotor yang mirip dengan rotor pesawat. Ketika sumbu putar bilah sejajar dengan aliran angin, turbin disebut turbin angin sumbu horisontal (HAWT). HAWT menangkap energi angin kinetik dengan rotor tipe baling-baling dan sumbu rotasi mereka sejajar dengan arah angin. HAWT tersedia dalam berbagai ukuran mulai dari beberapa ratus watt hingga seratus kilowatt. Jenis turbin angin ini biasanya digunakan di bawah kondisi angin merampingkan di mana aliran konstan dan arah angin tersedia untuk menangkap energi angin maksimum. HAWT tidak efektif ketika angin bergejolak, sehingga umumnya terletak di daerah di mana terdapat aliran udara searah yang konstan.

Turbin Angin Sumbu Vertikal (VAWT)

Turbin Angin Sumbu Vertikal, atau VAWT, mungkin merupakan jenis kincir angin tertua di mana sumbu poros penggerak tegak lurus dengan tanah. Ini adalah jenis kincir angin di mana poros rotor utama berjalan secara vertikal, berlawanan dengan turbin angin sumbu horizontal. Bilah VAWT berputar sehubungan dengan sumbu vertikal yang tegak lurus dengan tanah. Desain VAWT terkadang dikategorikan secara longgar sebagai desain berbasis angkat atau tarik. Mereka dapat menangkap angin dari segala arah dan alat berat mereka berada di permukaan tanah. Karena alat berat dipasang di tanah, ia menyederhanakan desain dan konstruksi menara angin dan mengurangi biaya turbin. Tidak seperti HAWT, VAWT biasanya digunakan di daerah dengan aliran angin turbulen seperti garis pantai, atap rumah, pemandangan kota, dll..

Perbedaan antara Turbin Angin Sumbu Horisontal dan Vertikal

Rancangan

- Turbin Angin Sumbu Horisontal (HAWT) adalah konfigurasi desain yang paling umum digunakan dalam turbin angin dengan rotor yang mirip dengan rotor pesawat. Dalam HAWT, sumbu putar bilah sejajar dengan arah angin. Turbin Angin Sumbu Vertikal (VAWT), di sisi lain, mungkin merupakan jenis kincir angin tertua di mana sumbu poros penggerak tegak lurus dengan tanah. Ini adalah jenis kincir angin di mana poros rotor utama berjalan secara vertikal, berlawanan dengan turbin angin sumbu horizontal.

Mesin

- Turbin angin sumbu horizontal memiliki seluruh rotor, gearbox, dan generator yang dipasang di bagian atas menara, yang harus diputar untuk menghadap ke arah angin. Keuntungan yang signifikan dari turbin angin sumbu vertikal dibandingkan tipe sumbu horisontal adalah bahwa yang pertama dapat menerima angin dari segala arah dan dengan demikian tidak diperlukan kontrol yaw. Dalam VAWT, generator angin, gearbox, dan komponen turbin utama lainnya dapat dipasang di tanah, yang menyederhanakan desain dan konstruksi menara angin dan akibatnya mengurangi biaya turbin.

Kondisi Angin

- HAWT umumnya digunakan di bawah kondisi angin merampingkan di mana aliran konstan dan arah angin tersedia untuk menangkap energi angin maksimum. HAWT tidak efektif ketika angin bergejolak, sehingga umumnya terletak di daerah di mana terdapat aliran udara terarah yang konstan. VAWT, di sisi lain, terutama bermanfaat di daerah dengan aliran angin turbulen seperti atap rumah, garis pantai, dll. Tidak seperti HAWT, VAWT dapat beroperasi bahkan dalam kecepatan angin rendah dan mereka dapat dibangun di lokasi di mana struktur tinggi dilarang..

Turbin Angin Sumbu Horisontal vs. Vertikal: Bagan Perbandingan

Ringkasan

Turbin angin sumbu horizontal dan vertikal memiliki efisiensi ideal yang sama tetapi HAWT lebih umum. HAWT memiliki seluruh rotor, gearbox, dan generator di bagian atas menara dan harus diputar untuk menghadap ke arah angin. VAWT, di sisi lain, adalah omnidirectional yang berarti rotor dapat menerima aliran angin dari segala arah. Karenanya, tidak diperlukan mekanisme yaw. Plus, mereka tidak memerlukan penyesuaian konstan atau kecepatan angin streamline. Selain itu, VAWT memiliki kecepatan angin startup yang lebih rendah daripada HAWT. Selain itu, mereka memiliki tanda kebisingan yang relatif lebih rendah daripada HAWT dan struktur menara besar jarang digunakan.