Co to jest turbina śmigła?
Turbina śmigła należy do grupy maszyn, które przekształcają energię przepływu płynu lub gazu w ruch obrotowy. Jak wskazuje ten opis, maszyny te dzielą się na dwie podstawowe kategorie: turbiny śmigła wiatru lub wody. Siła obrotowa, którą wytwarzają te maszyny, jest najczęściej stosowana do generowania energii elektrycznej i, w mniejszym stopniu, zapewnia prace mechaniczne. Typowymi przykładami mechanicznych wariantów pracy turbiny śmigła są wiatraki i niektóre rodzaje młynów napędzanych wodą. Ze względu na obfity, odnawialny i tani natura źródła zasilania turbiny śmigła jest jedną z najbardziej opłacalnych i przyjaznych dla środowiska metod produkcji energii, jakie kiedykolwiek opracowano. Ścigi składają się z centralnego wału z minimum dwoma przeciwstawnymi ostrzami lub łopatkami w kształcie płata. Są one na ogół obracane przez energię zewnętrznąŹródło do wytworzenia ciągu przez pchanie lub wypieranie powietrza lub cieczy na łopatach. W turbinie śmigła zasada ta jest odwracana; Przepływ, powietrze lub ciecz wypiera ostrza, powodując, że obracają wałek.
Turbiny wiatrowe są szeroko stosowane na całym świecie, aby wykorzystać energię wiatru do wytwarzania energii elektrycznej, młynów lub pompowania wody. Turbiny śmigła napędzane wiatrem mogą mieć konstrukcję osi poziomej lub pionowej. Najłatwiej rozpoznawanym wariantem jest turbina osi poziomej, która obejmuje tradycyjne wiatraki i generatory wiatru z śmigłą typu samolotu. Równie skuteczne są nowsze generowanie projektów osi pionowej, które mają płaskie lub zakrzywione łopatki napędzające pionowy wał. Należą do nich zakrzywiony łopatki savonius, płaski Vane Giromill i charakterystyczne typy „Eggbeater” Darrieusa.
Starsze poziome turbiny wymagają, aby głowa turbiny była przekształcana w wiatr oprzez cały czas. W przypadku mniejszych przykładów prosty ster dla łopatki pogodowej obraca się na głowicy turbiny obrotowej. Większe turbiny wykorzystują system czujników wiatru i silników serwo, aby śmigło zamienione w wiatr. Większość wzorów turbin napędzanych wiatrem wykorzystuje skrzynię biegów do napędzania generatora lub korby pompy z prędkością.
Turbiny śmigła napędzane wodą są powszechnie związane z dużymi roślinami wytwarzania hydroelektrycznego, chociaż istnieje kilka mniejszych zastosowań przemysłowych i rolniczych. Te turbiny działają w taki sam sposób, jak ich rodzeństwo napędzane wiatrem, chociaż ich podstawowa konstrukcja różni się znacznie. Maszyny te są na ogół znacznie większe i cechą konstrukcje ostrzy, które są zwykle krótsze niż warianty napędzane wiatrem. Najczęstszą z tych większych turbin napędzanych wodą jest turbina Kaplan. Turbiny Kaplana są niskim, wysokim przepływem, jednostki reakcji stosowane w większości dużych instalacji hydroelektrycznych.
Wariant Kaplan ma reklamę PitchUzasadnione ostrza prowadzące do poziomu wydajności zwykle przekraczające 90 procent w szerokim zakresie poziomu wody i warunków przepływu. Duża część wydajności osiąga się starannie zaprojektowaną ścieżką przepływu wody, która powoduje zwalnianie płynu wylotowego. To opóźnienie prowadzi do przeniesienia maksymalnej ilości energii kinetycznej do mechanizmu śmigła. Turbiny Kaplan mogą wytwarzać moc wyjściową 100 megawatów (100 000 000 watów) lub więcej.
Turbina śmigła wpada w źródła zasilania, które są odnawialne i bezpłatne lub wyjątkowo tanie w porównaniu z opcjami paliw kopalnych. Postępy w technologiach stosowanych w tych urządzeniach stale rozszerzają granice ich wydajności i pojemności, a w najbliższej przyszłości mogą okazać się opłacalne wymiany paliwa konwencjonalnego. Technologia turbin śmigła staje się również coraz bardziej dostępna, co dodatkowo zwiększa swoją rolę w dziedzinie czystszego, bardziej ekologicznie przyjaznego scenariusza dostaw energii.