Éolienne à axe vertical-NL

verticale as windenergie

Invoering

In tegenstelling tot windturbines met een horizontale as, zijn windturbines met een verticale as voorzien van een rotor waarvan de rotatieas in het algemeen loodrecht staat op de stroming van het fluïdum, en daarom heel vaak verticaal. De technologie bestaat sinds het begin van de 20e eeuw en brengt verschillende technologieën samen: Darrieus, Savonius, Cycloturbine ...

Darrieus-windturbines zijn het meest efficiënt en hebben voordelen die ze tot een technologie van de toekomst maken.

Het essentiële principe van deze zogenaamde "verticale as"-systemen is om de mechanische kracht van de stroming om te zetten door een beweging van een vaste stof, de rotor, die draait op een as die in het algemeen loodrecht staat op de snelheidsvector van de luchtstroom. Deze eigenschap maakt het systeem "isotroop langs de Z-as", dwz ongevoelig voor een verandering in windrichting.

technologies eolien vertical vawt

Technologie

Verticale as windturbines zijn allemaal voorzien van een constructie, een rotor en een conversiesysteem.

Savonius-windturbines, de eenvoudigst te produceren, hebben het nadeel van een laag rendement, een langzame rotatiesnelheid en een aanzienlijke windweerstand bij stormachtig weer.

Darrieus-windturbines hebben geprofileerde bladen, identiek aan vliegtuigvleugels, en hun efficiëntie ligt dicht bij die van moderne windturbines met horizontale as.

Er zijn verschillende vormen van Darrieus windturbines met verticale as: troposkin (het origineel volgens het ontwerp van M. Darrieus), H (rechte bladen), spiraalvormig en hyperboloïde.

courbes rendement eolien

Uitvoering

De prestaties van windturbines zijn gekoppeld aan hun aerodynamica.

Om efficiënt te zijn, moet het blad sneller bewegen dan de wind en profiteren van de lift van het profiel. Bij windkracht spreken we van TSR (tip speed ratio), gelijk aan de snelheid van het blad gedeeld door de windsnelheid. Bij windturbines met een horizontale as hangt de snelheid van het blad af van het punt van het beschouwde blad: de snelheid is laag bij de naaf en snel aan het einde. Volgens afspraak wordt de TSR berekend met de snelheid aan het einde van het blad, en de beste opbrengsten worden verkregen met TSR's van 7. Bij verticale as windturbines is de snelheid van het blad identiek van het begin tot het einde van het blad , worden de optimale opbrengsten verkregen met TSR's van 2,5.

vortex wind turbine

Het geluid van windturbines

Het geluid is gekoppeld aan de snelheid van de messen:

-Voor windenergie op de horizontale as (conventioneel) gaat de punt van de bladen 7 keer sneller dan de wind. Dit is de oorsprong van de marginale vortex, die de oorsprong van het geluid van windturbines verklaart.

-Voor windturbines met verticale as (Darrieus) vordert het hele blad met 3 keer de windsnelheid. De technologie is stil.

fluent rotor darrieus

De aerodynamica van Darrieus windturbines

Windturbines ontworpen en vervaardigd door EOLIE zijn stiller, esthetischer en efficiënter in het veranderen van wind dan windturbines met horizontale as.

Aan de aerodynamica van de bladen is gewerkt en geoptimaliseerd. De bladen zijn gepatenteerd en zorgen voor ongeëvenaarde prestatieniveaus.

Tijdens een rotatie zal het blad de relatieve wind van rechts zien komen (de luchtstroom kruisen) en vervolgens van links (terugkerend naar zijn positie). Tijdens deze reis zal de invalshoek van de relatieve wind variëren en incidenten bereiken die de hoek van aerodynamische tegenslag overschrijden. Het fenomeen dat wordt gevreesd in de luchtvaart en bewust gezocht in windenergie op verticale as. Dit korte en voorbijgaande moment maakt het mogelijk om de lift van het blad en het koppel van de propeller te vergroten.

EOLIE is een van de weinige bedrijven die dit fenomeen onder de knie heeft.