Turbina wiatrowa

Budowa turbiny:
1. Fundament
2. Wyjście do sieci elektroenergetycznej
3. Wieża
4. Drabinka wejściowa
5. Serwomechanizm kierunkowania elektrowni
6. Gondola
7. Generator
8. Wiatromierz
9. Hamulec postojowy
10. Skrzynia przekładniowa
11. Łopata wirnika
12. Siłownik mechanizmu przestawiania łopat
13. Piasta

Turbina wiatrowa, silnik wiatrowy, wieża wiatrowa, siłownia wiatrowa, generator wiatrowy – urządzenie zamieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Mylnie nazywana elektrownią wiatrową – turbina wiatrowa stanowi zasadniczy element elektrowni wiatrowej.

Podstawowe rodzaje turbin wiatrowych

Budowa turbiny:
01: Chłodnica oleju
02: Wodna chłodnica generatora
03: Transformator
04: Ultradźwiękowy czujnik wiatru
05: Komputer sterujący i falownik
06: Dźwig serwisowy - do napraw i przeglądów
07: Generator
08: Kompozytowe sprzęgło tarczowe
09: Przekładnia odchylenia010: Skrzynia biegów011: Mechaniczny hamulec tarczowy012: Podstawa generatora i jego osprzętu013: Łożyska łopat wirnika014: Piasta wirnika015: Łopata wirnika016: Siłownik skoku017: Komputer sterujący ustawieniem łopat wirnika

Rodzaje turbin

W zależności od ustawienia osi wirnika turbiny dzieli się na:

• turbiny o pionowej osi obrotu
  • rotorowe Savoniusa,
  • bębnowe,
  • karuzelowe,
  • typu tornado,
  • Darrieusa,
• turbiny śmigłowe o poziomej osi obrotu
  • jednopłatowe,
  • dwupłatowe,
  • trójpłatowe,
  • wielopłatowe,

Zasada działania

Turbina o poziomej osi obrotu ma wirnik składający się z łopat i piasty umieszczonej na przedniej części gondoli ustawionej na wiatr. Wirnik przymocowany jest do głównego wału wspierającego się na łożyskach. Wał przenosi energię obrotów przez przekładnię do generatora, który przekształca ją w energię elektryczną.

Zasada ta może nieco się różnić w przypadku zastosowania innych typów turbin.

Niewielka turbina wiatrowa jako dodatkowe źródło zasilania latarni ulicznej

Turbiny wiatrowe

Turbiny wiatrowe w okolicach Kopenhagi

Najczęściej obecnie spotykaną turbiną wiatrową jest turbina śmigłowa trójpłatowa (rzadziej dwu- lub jednopłatowa, ewentualnie o większej liczbie łopat), o poziomej osi obrotu, wirniku ustawionym „na wiatr”, zamocowanym w gondoli. Całość umieszczona jest na wieży.

Najwyższe turbiny wiatrowe w Polsce znajdują się we wsi Paproć. Wysokość kratownicowych masztów tych turbin wynosi 160 m, a długość łopat wirnika – 50 m.

Najwyższe turbiny wiatrowe na świecie znajdują się w Gaildorfie (południowo-wschodnie Niemcy). Zakończono tam instalację 4 turbin wiatrowych o mocy 3,4 MW. Wiatraki, dzięki wyjątkowo długim masztom, osiągnęły wysokość 246,5 m. Farma wiatrowa jest tam połączona z hydroelektrownią i magazynem energii. [1]

Wady i zalety

Wiatrowe turbiny instalowane w wietrznych miejscach (duża liczba dni wietrznych i duża prędkość wiatru) mogą być opłacalne ekonomicznie.

Aby warunki dotyczące wietrzności były spełnione, turbiny powinny być odpowiednio wysokie (powyżej 45 metrów). To powoduje trudności w transporcie do miejsca ich montażu. Wysokie koszty transportu oraz instalacji powodują, że wciąż mało osób decyduje się na tego typu inwestycję. Turbiny wiatrowe mogą także negatywnie wpływać na przyrodę oraz na zdrowie osób żyjących w ich pobliżu.

Producenci

W 2011 roku głównymi producentami turbin wiatrowych na świecie byli:

1. JD Energy – 12,7%
2. Sinovel – 9,0%
3. Goldwind – 8,7%
4. Gamesa – 8,0%
5. Enercon – 7,8%
6. GE Energy – 7,7%
7. Suzlon Group – 7,6%
8. Guodian United Power – 7,4%
9. Siemens AG – 6,3%
10. Mingyang – 3,6%

Producenci w Polsce

W Polsce produkcją turbin zajmuje się firma Dr Ząber Sp. z o.o. z Nowego Sącza, której właściciel jest twórcą pierwszej w Polsce elektrowni wiatrowej EW 160 o mocy 160 kW. Obecnie firma produkuje elektrownie o mocach: 5, 12, 30 oraz 70 kW. Znane są również próby podejmowane przez Zakład Remontów i Produkcji Sprzętu Lotniczego – Edward Margański, które wyprodukowały prototyp wirnika wykorzystującego efekt Magnusa. Praktyczna realizacja siłowni okazała się jednak porażką (Acowind A63, Pagórki k. Elbląga).

Zobacz też

• choroba wibroakustyczna
• energia wiatru
• syndrom turbin wiatrowych
• wiatrak

Linki zewnętrzne

• Porównanie turbin wiatrowych
• Poradnik małej energetyki wiatrowej. wmae.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-04-17)].