Turbiny Wiatrowe

Jeżdżąc po Polsce można w wielu miejscach spotkać pięknie obracające się wiatraki na białych wieżyczkach. Ustawione blisko siebie pola turbin wiatrowych robią duże wrażenie. 

Jest to jeden z wielu sposobów uzyskania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Jedno jest pewne zasoby wiatru są niewyczerpane, a sam wiatr zawsze będzie wiał.

Wiatr wiatrem, ale budowa farm wiatrowych ma tylko sens, gdy zainstalowane turbiny będą pracować efektywnie. W Polsce najlepsze warunki do stawiania turbin panują nad morzem. Jak dowodzą badania i pomiary wiatr ma tam prędkość w granicach 7 – 7,5 m/s. Odpowiednio przeprowadzone badania i symulacje zapewniają firmy produkujące turbiny o pomyślności inwestycji.

Budowa:

Jak wiemy z zewnątrz turbina wiatrowa wygląda jak dziecięcy wiatraczek na patyku. A tak już na poważnie. Głównym elementem turbiny jest wirnik, który przejmuje siłę wiatru za pomocą odpowiednio wyprofilowanych łopatek. Całość wykonana jest ze włókna szklanego wzmocnionego poliestrem. W większości produkowanych wirników posiadają one 3 łopatki. Cały wirnik osadzony jest na wale wolnoobrotowym, który osadzony jest na łożyskach poprzecznych.  Zadaniem wału jest pierwotne przeniesienie momentu obrotowego z wirnika na przekładnie. Sam wirnik posiada prędkość obrotową rzędu 15-20 obr/min. Jest ona zbyt mała, aby wyprodukować energie elektryczną. Większość generatorów  synchronicznych i asynchronicznych które się stosuje w turbinach wymagają obrotów rzędu 1500 obr/min aby wyprodukować prąd. Żeby uzyskać taką prędkość używamy moich ulubionych kół zębatych. Zastosowanie odpowiedniej przekładni mechanicznej zwiększa nam prędkość obrotową.

Aby zwiększyć wydajność turbiny w piaście wirnika znajduję się serwomechanizm służący do automatycznego ustawienia kąta nachylenia łopatek. Za Wirnikiem znajduję się odpowiednio wyprofilowana „skrzynia” – jest to gondola. W niej umieszczony jest silnik dzięki, któremu wiatrak może się obrać o 360 stopni. Ponad to silnik umożliwia ustawienia turbiny zawsze pod wiatr. Możliwość określenia kierunku i siły wiatru, uzyskujemy poprzez mikroprocesor. Sczytuje on dane z czujników które,  dokonują odpowiednich pomiarów. Jest on zintegrowany z silnikiem. Oprócz silnika i systemu sterującego turbiną w gondoli znajduję się generator prądu elektrycznego. W celu obsługi gondoli zamontowano w niej metalową drabinkę lub co również się zdarza windę.

Wieża- posiada ważne zadania w turbinie wiatrowej. Utrzymuje ona wirnik i gondole, które często ważą kilka ton. Odpowiednio wyważona jest wyniesiona na dużą wysokość. Jak wiemy im wyżej tym,   mocniej wieje a co za tym idzie lepsze warunki do pracy turbiny. Konstrukcja wieży musi być precyzyjna. Musi znosić nie tylko ciężkość urządzeń na niej osadzonych, ale również warunki środowiska, które je otacza – np. deszcz, śnieg.  Ze względu na konstrukcje rozróżniamy wieże: rurowe,  kratownicowe oraz betonowe. Najczęściej stosuje się wieże rurowe wykonane ze stali nierdzewnej.

Fundament pod turbinę wiatrową

Zalety turbiny wiatrowej:

• Energia uzyskana jest z niewyczerpanego źródła jakim jest wiatr
• Uzyskana energia jest energią czystą. Do atmosfery nie dostają się żądne szkodliwe substancje

Wady turbiny wiatrowej:

• Turbiny są dużymi urządzeniami – nie zawsze jest miejsce na ich osadzenie
• Wiatr nie zawsze wieje w tym samym kierunku i z tą samą siłą
• Jest to droga inwestycja
• Turbiny generują hałas dlatego muszą zachować odpowiednią odległość od budynków mieszkalnych