Turbina wiatrowa Savoniusa o pionowej osi obrotu

Pod pojęciem turbina wiatrowa większość osób zapewne rozumie turbinę o poziomej osi obrotu i dziwić to nie powinno, bo tych (pod postacią starych wiatraków do mielenia zbóż i nowoczesnych elektrowni wiatrowych o dużej mocy) można znaleźć zdecydowanie najwięcej. Z drugiej strony, na rynku pojawiają się coraz częściej turbiny o pionowej osi obrotów. Do tej grupy należy turbina wiatrowa Savoniusa oraz omówiona już kiedyś turbina wiatrowa Darrieusa.

Tego typu turbinę wymyślił w latach 1920. fiński wynalazca, inżynier i architekt, Sigurd Johannes Savonius, choć eksperymenty z turbinami o pionowej osi obrotu (VAWT, ang. vertical axis wind turbine) trwały od setek lat, a jedną z najwcześniejszych wzmianek znajdziemy w pracy chorwackiego biskupa, Fausto Veranzio, datowanej na 1616 r.

Dziś tego typu urządzenia można bez problemu kupić na dalekim wschodzie, zamontować na dachu i cieszyć się własnym, darmowym prądem.

Turbina wiatrowa Savoniusa
Turbina wiatrowa Savoniusa CL100w o maksymalnej mocy 100 W. W chwili pisania tych słów kosztuje poniżej 2 000 złotych (wraz z kosztami wysyłki). Źródło: bangood.com.

Turbiny Savoniusa tak naprawdę są popularniejsze, niż się to może wydawać. Większość anemometrów (urządzeń do pomiaru prędkości wiatru) skonstruowana jest właśnie na tej zasadzie. Wynika to z faktu, że koszt takiej konstrukcji jest znacząco mniejszy od innych rozwiązań, zaś jej trwałość i odporność na awarie jest dużo lepsza.

Konstrukcja jest dużo prostsza choćby z tego względu, że można zastosować stacjonarny generator, a turbina wiatrowa Savoniusa będzie działać równie dobrze bez względu na kierunek wiatru. Nie ma więc potrzeby stosowania obrotowej gondoli, jak w przypadku tradycyjnych turbin. Jest to zaletą także w przypadku wiatrów o zmiennym kierunku, które wymagałyby obrotu gondoli z wirnikiem. To ma kolosalne znaczenie także tam, gdzie przepływ mas powietrza jest zaburzany przez budynki, czyli w przypadku instalacji o małej mocy, zamontowanej na dachach lub na niewysokich masztach.

Turbina wiatrowa Savoniusa - profile wirnika
Tak wyglądały niektóre profile wirników testowanych przez Savoniusa. Dziś najczęściej spotyka się profile stanowiące po prostu wycinek walca. Projekty DIY takich turbin wykorzystują np. dwie połowy stalowej beczki. Źródło: zgłoszenie patentowe z 1925 r., domena publiczna.

Należy jednak zaznaczyć, że takie rozwiązanie ma nie tylko zalety, lecz także i wady. W ślad za inną konstrukcją wirnika, idzie też gorsza sprawność, czyli efektywność zamiany energii wiatrowej na energię elektryczną. Z tego względu nie znajdziemy na rynku dużych turbin wiatrowych tego typu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *