Turbina wiatrowa

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.

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

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 odchylenia*010: *Skrzynia biegów*011: *Mechaniczny hamulec tarczowy*012: *Podstawa generatora i jego osprzętu*013: *Łożyska łopat wirnika*014: *Piasta wirnika*015: *Łopata wirnika*016: *Siłownik skoku*017: *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^[1]^[2].

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.

Zobacz więcej w artykule Elektrownia wiatrowa, w sekcji Wpływ na środowisko.

Producenci

W 2011 roku głównymi producentami turbin wiatrowych na świecie byli^[3]:

JD Energy – 12,7%
Sinovel – 9,0%
Goldwind – 8,7%
Gamesa – 8,0%
Enercon – 7,8%
GE Energy – 7,7%
Suzlon Group – 7,6%
Guodian United Power – 7,4%
Siemens AG – 6,3%
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)^[4].

Zobacz też

Przypisy

↑ FC/b: Paproć ma najwyższe wiatraki świata. tvn24, 2012-12-02. [dostęp 2012-12-02].
↑ PawełP. Kopiński PawełP., STWiOR: Budowa Elektrowni Wiatrowych w miejscowości Paproć (pdf) [online], www.wind.istra.com.pl [zarchiwizowane z adresu 2016-03-04] .
↑ Ben Backwell: Gamesa back in wind top-five as GE drops out – analysts. ReCharge, 2012-03-07. [dostęp 2012-06-01]. (ang.).
↑ Montaż i rozruch siłowni wiatrowej. instsani.pl. [dostęp 2022-07-21].

Linki zewnętrzne

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

[1] FC/b: Paproć ma najwyższe wiatraki świata. tvn24, 2012-12-02. [dostęp 2012-12-02].

[2] PawełP. Kopiński PawełP., STWiOR: Budowa Elektrowni Wiatrowych w miejscowości Paproć (pdf) [online], www.wind.istra.com.pl [zarchiwizowane z adresu 2016-03-04] .

[3] Ben Backwell: Gamesa back in wind top-five as GE drops out – analysts. ReCharge, 2012-03-07. [dostęp 2012-06-01]. (ang.).

[instsani-4] Montaż i rozruch siłowni wiatrowej. instsani.pl. [dostęp 2022-07-21].

[1]

[2]

[3]

[4]