Loading ...

Turbiny wiatrowe – ich budowa i zasada działania

Przemierzając Polskę czy Europę coraz częściej napotykamy się na farmy wiatrowe. W Polsce każdego roku więcej energii pochodzi z tego źródła. Tymczasem niewielu z nas wie i rozumie jak działają generatory wiatrowe. Odnawialna energia wiatrowa jest odnawialnym źródłem energii, i pomimo pewnych wad, jej zalety zdecydowanie przeważają na wieloma dotychczas stosowanymi technologiami.

Turbina wiatrowa

Zamiennie używane są takie określenia jak:
– wieża wiatrowa,
– siłownia wiatrowa,
– silnik wiatrowy,
– generator wiatrowy.
Jest to urządzenie, które zamienia energię przepływających mas powietrza na energię mechaniczną wirnika. Wirnik, obracając się pod wpływem wiatru napędzającego łopaty turbiny, poprzez generator pozwala na wytwarzania energii elektrycznej.

Jak cały proces wygląda w szczegółach?

Wiatr na swej drodze napotyka łopaty turbin, które są przez niego napędzane. Powoduje to ich obrót. W obecnie stosowanych konstrukcjach spotyka się wirniki dwu-, trzy- lub wielopłatowe, jednak zdecydowanie najpopularniejsze są wirniki trzypłatowe.
Ponieważ łopaty są umieszczone na wale wolnoobrotowym, ich obrót jest równoczesny z obrotem wału. Jednak do napędzania generatora wymaga się większych prędkości obrotowych. Dlatego, we wnętrzu całego urządzenia znajduje się specjalna przekładnia, która ruch wolnoobrotowy przekształca w ruch szybkoobrotowy. Wytworzone przez generator napięcie jest przesyłane do transformatora.
Jednak to nie wystarczy do prawidłowej pracy wiatraka. Potrzeby jest skomplikowany układ sterowania, który pozwala odpowiednio kierować pracą urządzenia w zależności od siły wiatru i zapotrzebowania na energię elektryczną.
Ponadto generator jest wyposażony w układ smarowania, hamowania oraz chłodzenia.

Podsumowanie

Tak wytworzoną energię trzeba odpowiednio zmagazynować lub zużyć. Istnieją dwa podstawowe systemy:
– on-grid,
– off-grid,
W przypadku on-grid, elektrownia wiatrowa jest wpięta w sieć poprzez inwerter, który dostosowuje ilość wytworzonej energii do wymagań sieci.
Natomiast rozwiązanie off-grid nie jest połączone z istniejącą siecią elektryczną i wymaga magazynowania energii np. w akumulatorach.