Turbiny wiatrowe

Kiedy starożytni Grecy składali Notosowi (bogowi wiatru) w ofierze czarne barany i koguty, nie myśleli nawet, że wiatr można okiełznać w inny sposób. Do boga wiatru modlili się szczególnie żeglarze – zależności od kaprysu Notosa, mogli albo zginąć na morzu, albo bezpiecznie dotrzeć do celu podróży. Dopiero w I wieku naszej ery, dzięki Heronowi z Aleksandrii Hellowie zrozumieli, że mogą bogu spłatać figla i zaprząc go do napędzania wiatraków.

Od wiatraków po turbiny wiatrowe

Pierwsze wzmianki o wykorzystaniu młynów wietrznych w Europie pochodzą z VIII wieku – za pionierów w konstruowaniu czteroskrzydłowców uważa się Holendrów. Wydaje się to całkiem naturalne, biorąc pod uwagę topografię Niderlandów: kraj leży w bagnistej delcie Renu, Mozy i Skaldy. Powstałe konstrukcje używali głównie do melioracji. A przy okazji do mielenia ziarna.

Zaawansowane w konstrukcji turbiny wiatrowe cieszyły się dużą popularnością głównie w XIV wieku. Rozwój rzemiosł, handlu i międzyregionalnego eksportu pozwolił wykorzystać wiatraki m.in. do mielenia zbóż, wytłaczania olejów i napędzania tartaków.

Rewolucja przemysłowa, zafascynowana silnikami spalinowymi odsunęła wysłużone wiatraki na bok. Jednak tylko na chwilę. Równoległa „zabawa” z energią elektryczną pozwoliła Charlesowi F. Bruschowi skonstruować pierwsze turbiny wiartowe. I choć jego pomysł nie znalazł ogólnego poklasku społeczeństwa, chętnie wrócono do niego po II Wojnie Światowej. Kryzys energetyczny z lat 70. zwrócił uwagę możnych tego świat na konieczność wykorzystywania odnawialnych źródeł energii.

Jak działają turbiny wiatrowe?

Turbiny wiatrowe, nazywane również silnikami wiatrowymi lub generatorami wiatrowymi, to podstawowe elementy każdej elektrowni wiatrowej. Są to urządzenia zamieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirników.

Turbiny, w zależności od ustawienia osi wirnika, można podzielić na:

• turbiny o pionowej osi obrotu ( np. rotorowe, karuzelowe, bębnowe)
• turbiny o poziomej osi obrotu (jednopłatowe, dwupłatowe, trójpłatowe i wielopłatowe)

Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu (VAWT) wykorzystują siłę nośną przy aktywnej adaptacji kąta natarcia wiatru na łopaty. Mimo starań Darrieusa (konstruktora i wynalazcy tego rozwiązania) turbiny o pionowej osi obrotu nie są tak powszechnie używane. Ich wadą jest zerowy moment rozruchu i potrzeba zewnętrznego napędu.

Turbiny wiatrowe o poziomej osi obrotu (HAWT) zbudowane są z łopat i piasty umieszczonej w miejscu bardzo czułym na wiatr. Wirnik turbiny przymocowany jest do wału wspomaganego przez łożyska, dzięki czemu przenosi energię obrotów do generatora, przetwarzającego ją na prąd elektryczny. Więcej informacji na temat turbin wiatrowych znajdziesz tutaj.

Zalety elektrowni wiatrowych

Wiatr to drugie co do popularności, zaraz po energii słonecznej, odnawialne źródło energii. Ponad 34% udziału w OZE w skali świata to właśnie moce wykorzystujące elektrownie wiatrowe. Turbiny wiatrowe są cenione nie tylko ze względu na niewyczerpalne źródło energii wiatru, ale również na redukcję emisji dwutlenku węgla. Elektrownie wiatrowe nie zanieczyszczają powietrza i nie generują odpadów poprodukcyjnych, dzięki czemu pozytywnie wpływają na środowisko naturalne. W pewnym stopniu pozwalają również osiągnąć niezależność energetyczną i zmniejszają koszty wykorzystania energii elektrycznej.