Elektrownie wiatrowe Ogólnie jak to działa w skrócie: Jak sama nazwa wskazuje, elektrownia wiatrowa jest (najczęściej) zespołem urządzeń, które przy pomocy turbin wiatrowych oraz energii wiatru, są w stanie produkować energię elektryczną w dużych ilościach. Pozyskany w ten sposób prąd uchodzi za jeden z najbardziej ekologicznych - głównie ze względu na fakt, że w czasie pracy turbiny nie spalają żadnego paliwa, a więc i nie emitują do atmosfery szkodliwych substancji. 1. Przechwytywanie energii wiatru Turbina wiatrowa jest wyposażona w łopatki (wiatraki), które ustawia się w kierunku wiatru. Wiatr naciska na te łopatki, co sprawia, że one obracają się wokół osi turbiny. 2. Konwersja energii kinetycznej Obracające się łopatki przenoszą energię kinetyczną wiatru na wirnik turbiny. Wirnik to część turbiny, która skupia energię wiatru w jednym punkcie. 3. Generacja energii elektrycznej Wirnik turbiny jest połączony z generatorem. To połączenie umożliwia przeniesienie energii mechanicznej na energię elektryczną. Generator zawiera magnesy i cewki, które wytwarzają prąd elektryczny w wyniku ruchu magnesów w obrębie cewek. W ten sposób energia mechaniczna przekształcana jest w energię elektryczną. 4. Przesyłanie energii elektrycznej Energia elektryczna wytworzona przez turbinę wiatrową jest przesyłana do sieci elektroenergetycznej, gdzie może być rozprowadzana do domów, przedsiębiorstw i innych odbiorców. Turbiny wiatrowe różnią się pod względem projektu, mocy i wielu innych czynników. Istnieją turbiny o różnej wielkości, od niewielkich jednostek przeznaczonych na potrzeby gospodarstw domowych, po gigantyczne instalacje wiatrowe o mocy w dziesiątkach megawatów. https://energiataniej.com.pl/jak-dziala-elektrownia-wiatrowa 1. Łopatka wirnika: Co to jest: Długie, płaskie łopatki zamocowane na wirniku. Do czego służy: Przechwytuje energię wiatru i przekształca ją w ruch obrotowy. 2. Piasta: Co to jest: Centralna część wirnika, do której przymocowane są łopatki. Do czego służy: Łączy łopatki z wirnikiem, umożliwiając im obrót. 3. Skrzynia przekładnika: Co to jest: Mechanizm redukujący prędkość obrotową wirnika. Do czego służy: Zwiększa moment obrotowy, co ułatwia generowanie energii przez generator. 4. Hamulec postojowy: Co to jest: Mechanizm, który zatrzymuje obieg wirnika. Do czego służy: Umożliwia bezpieczne zatrzymanie wiatraka w przypadku konieczności konserwacji lub w warunkach ekstremalnych. 5. Anemometr: Co to jest: Urządzenie mierzące prędkość wiatru. Do czego służy: Umożliwia monitorowanie warunków atmosferycznych i dostosowanie pracy wiatraka do aktualnych warunków wiatrowych. 6. Generator: Co to jest: Urządzenie przekształcające ruch obrotowy wirnika w energię elektryczną. Do czego służy: Wytwarza prąd elektryczny, który może być dostarczany do sieci energetycznej. 7. Gondola: Co to jest: Obudowa, w której znajdują się mechanizmy kontrolne i generator. Do czego służy: Chroni wewnętrzne komponenty przed warunkami atmosferycznymi. 8. Mechanizm kierunkowania elektrowni: Co to jest: Układ, który dostosowuje kierunek, w którym wiatrak jest zwrócony. Do czego służy: Pozwala wiatrakowi dostosować się do zmieniającego się kierunku wiatru, aby maksymalnie wykorzystać dostępne źródło energii. 9. Transformator 15V: Co to jest: Urządzenie elektrotechniczne zmieniające napięcie prądu. Dlaczego 15V: Transformator zmienia napięcie wyprodukowane przez generator na wartość bardziej odpowiednią do przesyłania energii przez linie przesyłowe elektrowni wiatrowej. Wartość 15V może być jedną z faz przetwarzania napięcia w procesie transformacji. 10. Fundament: jest konstrukcją, która utrzymuje całą maszynę wiatrową, w tym maszt i turbinę. Zapewnia stabilność i bezpieczeństwo, utrzymując wiatrak w pionie, nawet w warunkach silnych wiatrów. https://zielonestrefy.pl/zielone-strefy/odnawialne-zrodla-energii/energia-wiatru/ Ile można wytworzyć energii Pojedyncza, nowoczesna morska turbina wiatrowa może generować nawet 8 megawatów (MW) energii. . Zatem może ona wyprodukować ponad 6 milionów kilowatogodzin (kWh) energii elektrycznej rocznie. Więc obliczyłem ile mieszkańców jest w stanie zasilić: Przyjąłem że średnio jeden mieszkaniec zużywa 2500 kilowatogodzin rocznie Więc średnie zużycie energii wystarczy podzielić przez wytworzoną energie i wychodzi nam że Ilość mieszkańców = wytwarzana energia / zużywaną energie 2400 osób tyle osób jest w stanie zasilić Są dwa typy Turbiny pionowe: Zalety: 1. Nie wymagają śledzenia kierunku wiatru: Turbiny pionowe są zdolne do łatwego łapania wiatru z różnych kierunków, ponieważ ich osie obrotu są pionowe. 2. Mniejsze obciążenie konstrukcji: Dzięki konstrukcji o pionowej osi, turbiny pionowe mogą być bardziej zwrotne i nie wymagają skomplikowanych systemów sterujących. Wady: 1. Mniejsza sprawność: W porównaniu do turbin poziomych, turbiny pionowe są często mniej sprawne z powodu skomplikowanej dynamiki przepływu powietrza wokół nich. 2. Większe straty mechaniczne: Mechanizmy przeniesienia mocy z wirnika do generatora mogą generować większe straty mechaniczne. Kąt naprężenia: W turbinach pionowych, gdzie oś obrotu jest pionowa, siła wiatru działa na łopatki w różnych kątach naprężenia w trakcie obrotu. To może generować dodatkowe obciążenia i straty mechaniczne w systemie przeniesienia mocy. Turbiny poziome: Zalety: 1. Wyższa sprawność: Turbiny poziome są zazwyczaj bardziej sprawne, ponieważ łatwiej jest zoptymalizować ich konstrukcję pod kątem przepływu powietrza. 2. Mniejsze straty mechaniczne: Mechanizmy przenoszenia mocy mogą być bardziej efektywne w turbinach poziomych. Wady: 1. Konieczność śledzenia kierunku wiatru: Turbiny poziome wymagają bardziej zaawansowanych systemów śledzenia kierunku wiatru, aby utrzymać optymalną efektywność. 2. Większe obciążenie konstrukcji: Konstrukcja turbin poziomych może wymagać bardziej zaawansowanych i solidnych struktur ze względu na siły działające na poziomie. Efektywność: Ocena, która turbina jest bardziej efektywna, zależy od wielu czynników, takich jak warunki lokalne, dostępność technologii, koszty produkcji i utrzymania. Obecnie trudno jednoznacznie stwierdzić, która konkretna konstrukcja jest bardziej efektywna, ponieważ obie mają swoje zastosowania i zalety w zależności od warunków. W ostatnich latach obserwowano jednak rosnące zainteresowanie turbinami poziomymi ze względu na ich potencjalnie wyższą sprawność. W praktyce jednak, wybór pomiędzy turbiny pionową a poziomą zależy od konkretnej sytuacji i wymagań projektu.
