Kako rade vjetroturbine?

Vjetroturbine pretvaraju energiju vjetra u električnu energiju. Dvije su osnovne komponente vjetroturbine: lopatice koje pomiče vjetar i mehanički zupčanici i generator električne energije. Kako vjetar pomiče lopatice turbine, osovina rotora pomiče zupčanike unutar mjenjača. Ovo kretanje stvara energiju, koju hvata generator električne energije i dodaje u električnu mrežu. Postoje dvije vrste vjetroagregata: horizontalna os i vertikalna os.

Vjetroturbina vodoravne osi (HAWT) izgledom je vrlo slična vjetrenjači. Električni generator i osovina glavnog rotora nalaze se na vrhu tornja. Senzori vjetra i servomotori se često koriste za automatsko usklađivanje vjetroagregata sa smjerom prevladavajućeg vjetra. Mjenjač pretvara veliku, sporu rotaciju u brzinu rotacije potrebnu za proizvodnju električne energije.

Lopatice vjetroturbina su vrlo krute i izrađene su od kombinacije tvrde plastike i lakih metala. Oštrice su postavljene ispred tornja i obično su usmjerene prema vjetru. To je učinjeno kako bi se spriječilo da se lopatice potisnu natrag u toranj i kako bi se prihvatile sile turbulencije

Na vjetroturbini obično postoje tri lopatice. Dugi su između 65 do 130 stopa (20 do 40 metara) i svijetlo obojeni. U slučaju velikih brzina vjetra, sve vjetroturbine imaju značajku isključivanja. Ova značajka se koristi za izbjegavanje oštećenja opreme vjetroturbine.

Vjetroturbina s okomitom osovinom (VAWT) malo se razlikuje od HAWT. U ovom modelu generator i mjenjač se nalaze na tlu, u podnožju turbine. Ovaj pomak omogućuje veću fleksibilnost i uklanja potrebu usmjeravanja turbine izravno prema vjetru. Položaj mehaničke opreme na dnu turbine čini ih pristupačnijim za popravke i održavanje.

VAWT-ovi se obično postavljaju na tlu ili na krov zgrade. Brzina vjetra na ovoj visini je obično sporija i stoga stvara manje energije. Jedan od mogućih rješenja je stvaranje vrlo dugačke osi, što zahtijeva značajne resurse i materijale.
Jedinice montirane na krov primaju vjetar koji je oblikom zgrade preusmjeren preko krova. Ova značajka može značajno povećati brzinu vjetra. Krovnu turbinu treba postaviti tako da lopatice budu najmanje polovice visine zgrade od krova. Ovo je idealna udaljenost za hvatanje najviše energije vjetra.