Jak fungují větrné turbíny?

Větrné turbíny přeměňují energii větru na elektřinu. Větrná turbína má dvě základní součásti: lopatky, které se pohybují větrem, a mechanická ozubená kola a generátor elektřiny. Když vítr pohybuje lopatkami turbíny, hřídel rotoru pohání ozubená kola uvnitř převodovky. Tento pohyb vytváří energii, která je zachycena výrobcem elektřiny a přidána do elektrické sítě. Existují dva typy větrných turbín: vodorovná osa a svislá osa.

Větrná turbína na vodorovné ose (HAWT) je velmi podobná vzhledu větrného mlýna. Elektrický generátor a hlavní rotorový hřídel jsou umístěny v horní části věže. Senzory větru a servomotory se často používají k automatickému vyrovnání větrných turbín se směrem převládajícího větru. Převodovka převádí velkou pomalou rotaci na otáčky potřebné k výrobě elektřiny.

Listy větrných turbín jsou velmi tuhé a jsou vyrobeny z kombinace tvrdých plastů a lehkých kovů. Nože jsou instalovány před věží a jsou obvykle směřovány proti větru. Děje se tak, aby se zabránilo vtažení lopatek zpět do věže a aby se zachytily turbulenční síly

Na větrné turbíně jsou obvykle tři lopatky. Jsou dlouhé od 20 do 40 metrů a jsou lehce zbarveny. V případě vysokých rychlostí větru mají všechny větrné turbíny funkci vypnutí. Tato funkce se používá k zamezení poškození zařízení větrných turbín.

Větrná turbína na vertikální ose (VAWT) se mírně liší od HAWT. V tomto modelu jsou generátor a převodovka umístěny na zemi, u základny turbíny. Tento posun umožňuje větší flexibilitu a odstraňuje potřebu nasměrovat turbínu přímo do větru. Umístění mechanického vybavení na spodní straně turbíny je činí dostupnějšími pro opravy a údržbu.

VAWT jsou obvykle instalovány na zemi nebo na střeše budovy. Rychlost větru v této výšce je obvykle pomalejší, a proto generuje méně energie. Jednou z možných řešení je vytvoření velmi dlouhé osy, která vyžaduje značné zdroje a materiály.

Jednotky namontované na střeše zachycují vítr, který byl přes budovu přesměrován podle tvaru budovy. Tato funkce může výrazně zvýšit rychlost větru. Turbína na střeše by měla být instalována tak, aby lopatky byly alespoň ze poloviny výšky budovy od střechy. Toto je ideální vzdálenost k zachycení největší větrné energie.