Як працює вітряна електростанція?

Яким чином вітер використовується в якості джерела енергії? У багатьох місцевостях, у тому числі в Каліфорнії і на Середньому Заході США, сильний вітер дме досить часто, щоб служити в якості недорогого, надійного і не забруднює навколишнє середовище джерела енергії для вироблення електрики. Сучасні вітряки мають різну форму і розміри, оскільки кожен з них проектується для вирішення специфічної задачі в умовах конкретної місцевості.

Наприклад, вітроколесо Дарині, ротор якого схожий на збивачці для яєць, працює найбільш ефективно при високих швидкостях вітру, а вітроколеса з чотирма або вісьмома лопатями, використовувані на сільськогосподарських фермах, найкраще підходять для вироблення постійного струму невеликої потужності в місцевостях з помірними вітрами і зазвичай призначені для енергопостачання водяних насосів.

Типове вітроколесо складається з однієї або декількох лопатей, механізму для підтримки постійної частоти обертання колеса при змінній швидкості вітру, і генератора. Так, широко поширене пропелерному вітроколесо (малюнок над текстом) має дві лопаті і схоже на пропелер літака, встановлений на високій башті. Однак, на відміну від пропелера літака, лопаті цього вітроколеса можуть змінювати свій кут установки в залежності від сили вітру. Ця особливість їх конструкції пов’язана з тим, що вітроколеса, що працюють на загальну електричну мережу, повинні мати практично постійну частоту обертання для підтримки стійкості вихідної напруги. Підтримувати максимальну ефективність вітроколіс допомагають також зубчасті передачі та вітрові гальма.

Ця вітроелектростанція в Північній Каліфорнії складається з багатьох десятків вітроколіс, які перетворюють енергію дмуть тут сильних вітрів в електричну. Кожне вітроколесо встановлено таким чином, щоб не заважати іншим повною мірою використовувати енергію повітряного потоку.

Ротор Дарині складається з двох вигнутих вертикальних лопатей, обертаючих вал відбору потужності. Округлена вхідна і загострена вихідна кромка лопатей зменшують тертя. Ротор Дарині найкраще працює при сильних вітрах.
Налаштування на мінливу швидкість вітру
При слабкому вітрі лопаті вітроколеса відкриті {верхній малюнок над текстом), щоб вловити якомога більше вітрової енергії. Коли вітер посилюється, лопаті закриваються (нижній малюнок над текстом), щоб не обертатися дуже швидко.

Невеликий пропелер системи орієнтації вітроколеса розгортає основний пропелер на зустріч вітру. Це допомагає вітроколеса більш ефективно вловлювати енергію вітру.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Як працює вітряна електростанція?