Che cos'è una turbina dell'elica?
Una turbina a elica appartiene a un gruppo di macchine che convertono l'energia del flusso di fluido o del gas in movimento rotazionale. Come indica questa descrizione, queste macchine rientrano in due categorie di base: turbine a elica del vento o dell'acqua. La forza di rotazione che queste macchine producono è più comunemente utilizzata per generare energia elettrica e, in misura minore, fornire lavori meccanici. Esempi comuni di varianti di lavoro meccanico della turbina dell'elica sono mulini a vento e alcuni tipi di mulini a guida dell'acqua. A causa della natura abbondante, rinnovabile ed economica della fonte di alimentazione della turbina dell'elica, è uno dei metodi più convenienti e rispettosi dell'ambiente di energia mai ideati.
Una turbina dell'elica applica la teoria convenzionale dell'elica in retro per sfruttare l'energia cinetica latente nei flussi di gas e fluidi. Le eliche sono costituite da un albero centrale con un minimo di due pale o palette a forma di profilo opposte o palette attaccate ad esso. Questi sono generalmente trasformati da un'energia esternaFonte per produrre spinta spingendo o spostando l'aria o il liquido sulle lame. In una turbina dell'elica, questo principio viene capovolto; Un flusso o aria o liquido sposta le lame che le fanno girare l'albero.
Le turbine eoliche sono ampiamente utilizzate in tutto il mondo per sfruttare l'energia eolica per generare elettricità, eseguire mulini o acqua di pompaggio. Le turbine dell'elica a vento possono essere di progettazione dell'asse orizzontale o verticale. La variante più facilmente riconosciuta è la turbina dell'asse orizzontale che include mulini a vento tradizionali e generatori di vento con eliche di tipo aereo. Altrettanto efficaci sono la nuova generazione di design degli assi verticali che presentano palette piatte o curve che guidano un albero verticale. Questi includono la padella curva Savonius, il garomill di palette e i tipi distintivi del "beatro di uova" di Darrieus.
Le turbine orizzontali più vecchie richiedono che la testa della turbina si trasformasse nel vento aTutti i tempi. Nel caso di esempi più piccoli, un semplice timone in stile a parame gira la testa della turbina per giri. Le turbine più grandi utilizzano un sistema di sensori del vento e servi motori per mantenere l'elica trasformata nel vento. La maggior parte dei design delle turbine a elne a eltrezzatura a vento utilizzano un cambio per guidare la manovella del generatore o della pompa alla velocità corretta.
Le turbine dell'elica guidate dall'acqua sono comunemente associate a grandi impianti di generazione idroelettrica sebbene vi siano diverse applicazioni industriali e agricole più piccole. Queste turbine funzionano allo stesso modo dei loro fratelli guidati dal vento sebbene il loro design di base differisca sostanzialmente. Queste macchine sono generalmente molto più grandi e presentano design a lama che sono tipicamente più corti delle varianti a vento. Il più comune di queste turbine a guida dell'acqua più grandi è la turbina Kaplan. Le turbine Kaplan sono unità di reazione a bassa testa, ad alto flusso, utilizzate nella maggior parte delle grandi installazioni idroelettriche.
La variante Kaplan presenta un annuncio di pitchLamine giuste che portano a livelli di efficienza in genere superiori al 90 percento in una vasta gamma di livelli di acqua e condizioni di flusso. Gran parte dell'efficienza è raggiunta da un percorso del flusso d'acqua attentamente progettato che fa ingannare il fluido di uscita. Questa decelerazione porta a un trasferimento della massima quantità di energia cinetica al meccanismo dell'elica. Le turbine Kaplan possono produrre risultati di potenza di 100 megawatt (100.000.000 di watt) o più.
La turbina dell'elica tocca in fonti di alimentazione rinnovabili e gratuite o estremamente economiche rispetto alle opzioni di combustibile fossile. I progressi nelle tecnologie utilizzate in questi dispositivi estendono continuamente i confini della loro efficienza e capacità e possono rivelarsi una sostituzione praticabile per il carburante convenzionale nel prossimo futuro. Anche la tecnologia della turbina a elica sta diventando sempre più accessibile, il che migliora ulteriormente il suo ruolo nel regno di uno scenario di approvvigionamento energetico più pulito ed ecologicamente amichevole.