風力タービンの仕組み

風力タービンは、風のエネルギーを電気に変換します。 風力タービンには2つの基本的なコンポーネントがあります。風によって動かされるブレードと、機械的なギアと発電機です。 風がタービンブレードを動かすと、ローターシャフトがギアボックス内のギアを動かします。 この動きはエネルギーを生み出し、それは発電機によって捕捉され、電力網に追加されます。 風力タービンには、水平軸と垂直軸の2種類があります。

水平軸風力タービン（HAWT）は、風車の外観に非常によく似ています。 発電機とメインローターシャフトはタワーの上部にあります。 風センサーとサーボモーターは、風力タービンを一般的な風の方向に自動的に合わせるためによく使用されます。 ギアボックスは、大きくて遅い回転を、電気を生成するのに必要な回転速度に変換します。

風力タービンのブレードは非常に硬く、硬質プラスチックと軽金属の組み合わせで作られています。 ブレードはタワーの前に取り付けられ、通常は風上に向けられます。 これは、ブレードがタワーに押し戻されるのを防ぎ、乱流の力に対応するために行われます

通常、風力タービンには3つのブレードがあります。 長さは65〜130フィート（20〜40メートル）で、明るい色です。 風速が高い場合、すべての風力タービンにはシャットダウン機能があります。 この機能は、風力タービン機器の損傷を防ぐために使用されます。

垂直軸風力タービン（VAWT）はHAWTとはわずかに異なります。 このモデルでは、発電機とギアボックスは地上のタービンのベースにあります。 このシフトにより、柔軟性が高まり、タービンを風に直接向ける必要がなくなります。 タービンの下部にある機械装置の場所は、修理やメンテナンスのために機械装置にアクセスしやすくします。

VAWTは通常、地面または建物の屋上に設置されます。 この高さでの風速は通常遅いため、生成されるエネルギーは少なくなります。 回避策の1つは、非常に長い軸を作成することです。これには、かなりのリソースと材料が必要です。

屋上に設置されたユニットは、建物の形状によって屋根の上にリダイレクトされた風を拾います。 この機能により、風速を大幅に上げることができます。 屋上タービンは、ブレードが屋根から建物の高さの少なくとも半分になるように設置する必要があります。 これは、ほとんどの風力エネルギーを取り込むのに理想的な距離です。