Hur fungerar vindkraftverk?

Vindkraftverk omvandlar vindens energi till elektricitet. Det finns två grundläggande komponenter till en vindkraftverk: blad som flyttas av vinden och de mekaniska växlarna och elgeneratorn. När vinden rör sig på turbinbladen rör rotoraxeln växlarna inuti växellådan. Denna rörelse skapar energi, som fångas av elgeneratorn och läggs till elnätet. Det finns två typer av vindkraftverk: horisontell axel och vertikal axel.

En vindkraftverk med horisontell axel (HAWT) liknar en väderkvarn i utseende. Den elektriska generatorn och huvudrotoraxeln är belägna på toppen av tornet. Vindsensorer och servomotorer används ofta för att automatiskt anpassa vindkraftverk mot riktningen för den rådande vinden. Växellådan konverterar den stora, långsamma rotationen till den rotationshastighet som krävs för att alstra el.

Vindkraftverkens blad är mycket styva och tillverkade av en kombination av hårdplast och lättmetaller. Bladen är installerade framför tornet och är vanligtvis riktade motvind. Detta görs för att förhindra att bladen tvingas tillbaka in i tornet och för att rymma turbulensstyrkor

Det finns vanligtvis tre blad på en vindkraftverk. De är mellan 20 och 40 meter långa och lätt färgade. Vid höga vindhastigheter har alla vindkraftverk en avstängningsfunktion. Denna funktion används för att undvika skador på vindkraftutrustningen.

En vindturbin med vertikal axel (VAWT) skiljer sig något från HAWT. I denna modell är generatorn och växellådan placerad på marken, vid botten av turbinen. Denna förskjutning ger större flexibilitet och tar bort behovet av att rikta turbinen direkt i vinden. Platsen för den mekaniska utrustningen i botten av turbinen gör dem mer tillgängliga för reparationer och underhåll.

VAWT: er installeras vanligtvis på marken eller på en byggnadstak. Vindhastigheten i denna höjd är vanligtvis långsammare och genererar därför mindre energi. Ett möjligt arbete är att skapa en mycket lång axel, som kräver betydande resurser och material.

Takmonterade enheter tar upp vind som har omdirigerats över taket genom byggnadens form. Denna funktion kan öka vindhastigheten avsevärt. En takturbin ska installeras så att bladen är minst hälften av byggnadshöjden utanför taket. Detta är det perfekta avståndet för att fånga upp mest vindkraft.