Sigurd J. Savonius ingeneari finlandiarrak XX. mendearen 20. hamarkada erdialdean asmatu zituen bere izena daramaten errotoreak. 1929. urtean atera zuen patentean {cite:ps}SavOriginal ikusi ditzakegu hasiera batean bururatu zitzaizkion diseinuak. Kasu sinpleena, {numref}Sav1-an ikusi dezakeguna, kontrako norantzkoan orientatutako bi zirkulu erdiz osatuta dago.
---
scale: 30%
align: center
name: Sav1
---
Savonius errotore sinple baten adierazpen eskematikoa. a) 2D-ko bista errotorea erditik ebakitzen badugu. b) 3D-ko irudikapena. c) Haizearen eraginpean errotoreak duen portaeraren eskema. {cite:ps}`AKWA20123054`
Bere funtzionamendua sinplea da, herrestatze-indarretan, "drag" delakoetan, oinarritzen da. Errotorearen palen forma kurbatua dela eta haizearen norantzaren aurka biratzen duen hegoak alde biratzen duenak baino herrestatze-indar gutxiago jaaten du eta indar diferentzia hau da errotorea birarazten duena. Beste hitz batzuetan, haizearengandik indar gehiago jasoko du bere norantzarekiko forma ahurra duen hegoak, indar-diferentzia bat sortuz eta biraketa abiatuz. Bestalde, nahiz eta bere eragina txikia izan, sustentazio indarrek, "lift" delakoek, ere ekarpen bat egingo dute.
Savonius motako sorgailuaren inplementazioa zein testuingurutan interesgarria den jakiteko, lehenik beste aerosorgailuekiko dituen abantailak zeintzuk diren kontuan izan behar dugu. Bi multzotan sailkatzen dira haize-errotak, ardatz bertikaldunak (VAWT-ak, "Vertical Axis Wind-Turbine"-ak), zeinen artean Savonius motakoak kokatzen diren, adibidez, eta ardatz horizontaldunak (HAWT-ak, "Horizontal Axis Wind-Turbine"-ak). Mota desberdinen portaera aztertzeko literaturan (batzuk aipatzearren, {cite:ps}AKWA20123054 , {cite:ps}UPV2019 eta {cite:ps}chimaldiseno artikuluetan) gehien zabalduta dagoen konparaketa grafikoa batazbesteko eraginkortasun-koefizientea puntako abiaduraren proportzioarekin alderatzen duena da. Lehenengoa,
---
scale: 50%
align: center
name: HaizeErrotaMotak
---
Aerosorgailu mota desberdinen funtzionamenduaren analisia, $C_p$ eraginkortasun-koefizientea $\lambda$ puntako abiaduraren eta haizearen abiaduraren proportzioaren menpe irudikatuz. {cite:ps}`AKWA20123054`
{numref}HaizeErrotaMotak-an ikusi dezakegu bai TSR-a eta eraginkortasun-koefiziente baxueneko errotoreak direla Savonius motakoak. Hala ere, TSR baxukoen artean asmakuntza berrikoena duena dela aipatu behar da eta, beraz, oraindik eraginkortasuna handitzeko diseinu eraldaketak aurkitzea posiblea da. Esaterako, beste iturri batzuetan ageri diren grafikak begiratzen baditugu, Savonius motakoen HaizeErrotaMotak2-an erakusten den bezala.
---
scale: 50%
align: center
name: HaizeErrotaMotak2
---
Haize-sorgailu mota desberdinen $C_p$ eta TSR-en konparaketa, *Betz* muga ere adieraziz. {cite:ps}`GOLECHA2012`
Gainera, azken irudian Betz-Joukowsky Muga {cite:ps}BETZ2011 ere irudikatzen da. Muga honek
Kontuan izan behar den beste propietate bat errotoreak sorturako momentua da. Propietate hau kuantifikatzeko, momentu-koefizientea (7281688 da.
---
scale: 50%
align: center
name: MomentuKoefizienteak
---
Aerosorgailu mota desberdinen $C_t$ momentu-koefizienteak, $\lambda$-ren funtzioan. {cite:ps}`AKWA20123054`
{numref}HaizeErrotaMotak, {numref}HaizeErrotaMotak2 eta {numref}MomentuKoefizienteak grafikak konparatzen baditugu, ikusi dezakegu
- Diseinua sinplea da eta eraikitzeko zailtasun baxua dauka, beste sorgailu eolikoekin konparatuz gero. Honek garapen bidean dauden herrialdeetan instalazioa asko errazten du.
- Momentu koefiziente altua dauka, beraz, bai momentu dinamiko eta bai estatiko altua sortzeko gai da. Honek biratzen hasterakoan beste errotoreek baino momentu altuagoa sortzea ahalbidetzen du eta momentu handia beharrezkoa den erabiletarako egokia izan daiteke, adibidez, ura ponpatzeko.
- Haizea edozein norabideetatik jasotzeko aukera daukate. Propietate honek, VAWT motakoekin alderatuz, inplementazio erraztasun handiagoa ematen dio, ez baita beharrezkoa errotorea haizearen norantzkoan orientatzeko sistema automatiko konplexurik ezartzea edo, eskala txikiko erabiletarako, ez da beharrezkoa denbora eta esfortzua sorgailua ondo orientatzen xahutzea.
- {numref}
HaizeErrotaMotak, {numref}HaizeErrotaMotak2eta {numref}MomentuKoefizienteakgrafika guztietan behatu dezakegu mota honetako generadoreak TSR baxuenekoak direla. Honek eragin zuzena dauka sortutako zaratan, Savoniusak izanik zarata maila baxuenetakoa sortzen duten errotoreak. Hau oso propietate garrantzitsua da gizakion bizilekuetatik hurbil instalazioa ahalbidetzeko.
- Errotorearen palen azaleraren eta proiektatutako errotore osoarenaren arteko proportzioa (ingelesez "Solidity Ratio" delakoa) ia unitatearen parekoa da. Arrazoi honegaitik, errotorearen egiturak bultzada indar handiak jasaten ditu.
- Aurreko arrazoi berdinagatik, errotorearen tamaina handia da muntai osoaren tamainarekin konparatuz. Hots, prototipoaren eskala haundituz gero, errotorearen tamaina eraikinezina bilakatu daiteke, esaterako, hiru paladun haize-errota ezagun eta handien eskalako Savonius sorgailuak eraikitzea ezinezkoa da. Honek ere mota honetako errotoreak eraikitzeko material eskaera handitzen du.
- Azkenik, Savonius haize-sorgailuen desabantailarik handiena eraginkortasun edo potentzia koefiziente baxua izatea da.
Errotore hauek zein testuingurutan diren baliagarriak