Ni ipi iliyo bora zaidi, mhimili wima au mitambo ya upepo ya mhimili mlalo?

Kwa sasa, ufanisi wa mitambo ya upepo ya mhimili wa blade tatu kuu ni wa juu zaidi kuliko ule wa mitambo ya upepo ya mhimili wima.

Pengo hili la ufanisi ni la msingi. Kiashirio kikuu cha kupima ufanisi ni "mgawo wa matumizi ya nishati ya upepo", ambayo inawakilisha ni kiasi gani cha nishati ambacho turbine ya upepo inaweza kunasa kutoka kwa upepo. Mashabiki wa kisasa wa mhimili mkubwa wa usawa wanaweza kufikia ufanisi wa 45% -50%, ambayo ni karibu na kikomo cha kinadharia (59.3%, inayojulikana kama kikomo cha Bez). Kwa kulinganisha, ufanisi wa mashabiki wa mhimili wima ni wa chini sana, kwa kawaida tu 15% -40%, kulingana na aina yao ya kubuni.

Kwa nini ufanisi wa mashabiki wa mhimili mlalo ni wa juu sana?

Hii ni kwa sababu ya kanuni yake ya kufanya kazi:

Vipande vyote wakati huo huo hukatwa kwenye upepo kwa pembe inayofaa: vile vile vya shabiki wa mhimili wa usawa vimeundwa kufanana na mbawa za ndege (aerodynamic airfoil). Upepo unapovuma, hutoa 'lifti' kubwa, ambayo ndiyo nguvu kuu ya kuzunguka kwa vile. Kwa sababu ya ukweli kwamba vile vile huzunguka kila wakati kwa mwelekeo mmoja, blade nyingi zinaweza kukamata nishati ya upepo kwa kuendelea na kwa ufanisi.

Kasi ya juu: Mashabiki wa mhimili mlalo wanaweza kufikia kasi ya juu sana, ambayo inafanya kuwa bora sana katika kuendesha jenereta kuzalisha umeme.

Kwa nini ufanisi wa mashabiki wa mhimili wima uko chini?

Njia ya kufanya kazi ya feni za mhimili wima (haswa ikirejelea "aina ya Dario" inayoonekana kama kipiga yai) ni tofauti:

Vile vinasonga mbele na nyuma kwa upepo: vinapozunguka kwa nafasi tofauti, angle yao na mwelekeo wa upepo hubadilika mara kwa mara. Ni kwa pembe fulani tu ambazo blade zinaweza kukamata nishati ya upepo kwa ufanisi; Hata hivyo, katika nafasi nyingine (kama vile wakati wa kugeuka nyuma kwa upande wa upepo), vile vile vitazalisha upinzani. Sifa hii ya 'kushindana na nafsi yako' kimsingi inapunguza ufanisi wake.

Utendaji duni wa uanzishaji: Mashabiki wengi wa mhimili wima hawawezi kuanza wao wenyewe na wanahitaji usaidizi kutoka nje.

Ingawa kuna pengo kubwa katika ufanisi, mashabiki wa mhimili wima hawana faida zao. Wanamiliki mfululizo wa vipengele vya kipekee vinavyozifanya zisibadilishwe katika hali fulani mahususi.

Manufaa na hasara za mashabiki wa mhimili mlalo:

Manufaa:

Faida kuu: ufanisi wa juu sana na uwezekano bora wa kiuchumi kwa uzalishaji mkubwa wa nishati.

Hasara:

Haja ya kuoanisha uelekeo wa upepo: "Mfumo wa miayo" changamano lazima uwe na vifaa vya kurekebisha kila mara kabati ili kuendana na mwelekeo wa upepo, kama vile kialama cha mwelekeo wa upepo.

Muundo tata na gharama kubwa za matengenezo: Jenereta nzito na sanduku za gia huwekwa juu ya minara ya makumi au hata mamia ya mita, na kufanya matengenezo na ukarabati kuwa mgumu na wa gharama kubwa.

Kelele kubwa: Ncha ya blade inayozunguka kwa kasi itatoa kelele nyingi.

Mahitaji ya juu kwa mazingira ya ufungaji: hali ya upepo thabiti na laini inahitajika, ambayo inaweza kufanya kazi vizuri katika miji yenye upepo mkali na wa msukosuko.

Manufaa na hasara za mashabiki wa mhimili wima:

Manufaa:

Hakuna haja ya upepo: upepo kutoka kwa mwelekeo wowote unaweza kuifanya kuzunguka, kuondoa hitaji la mfumo wa yaw.

Muundo rahisi na matengenezo rahisi: Vifaa kuu kama vile jenereta na sanduku la gia vimewekwa kwenye ardhi ya chini, na wafanyikazi wa matengenezo hawahitaji kupanda juu, na hivyo kusababisha gharama ya chini ya matengenezo.

Kelele ya chini: Kawaida kasi ni polepole na operesheni ni tulivu.

Kukabiliana na hali changamano za upepo: Inafaa sana kwa mazingira ya mijini yenye mwelekeo tofauti wa upepo na misukosuko, na inaweza kusakinishwa kwenye paa.

Kasi ya chini ya upepo wa kuanza: Baadhi ya aina (kama vile aina ya S) zinaweza kuanza kwa upepo mwanana.

Hasara:

Hasara ya msingi: ufanisi mdogo.

Kuna hatari ya kimuundo: miundo mingine hupata mkazo mkubwa kwenye mizizi ya vile wakati wa mzunguko wa kasi, ambayo inaweza kusababisha matatizo kwa urahisi.

Kwa hivyo, hitimisho la mwisho ni:

Ikiwa unataka kujenga shamba kubwa la upepo na kufuata uboreshaji wa uzalishaji wa umeme na faida za kiuchumi, basi "ufanisi wa juu" wa mhimili wa upepo wa usawa ndio chaguo kuu pekee. Ndio maana karibu vinu vyote vya upepo tunavyoviona porini vina shoka zilizo mlalo.

Lakini ikiwa unahitaji jenereta "isiyo ya kuchagua, rahisi kutumikia" kwa hali zinazosambazwa, kama vile kusambaza nguvu kwa taa za barabarani, majengo, vituo vya mbali vya msingi, haswa katika miji iliyo na mwelekeo wa upepo usio thabiti, basi feni ya mhimili wima ya "ufanisi wa chini lakini thabiti na wa kudumu" inaweza kweli kuwa chaguo linalofaa zaidi.

Kwa kifupi, mhimili mlalo unawakilisha "wanafunzi bora" ambao hufuata utendaji na kiwango, wakati mhimili wima unawakilisha "wanafunzi wenye vipaji" ambao hubadilika kulingana na mazingira maalum. Kwa upande wa ufanisi safi, mashabiki wa mhimili mlalo hupita.