Οι σύγχρονες τουρμπίνες αιολικής ενέργειας εμπίπτουν σε δύο βασικές ομάδες: την κατηγορία του οριζοντίου άξονα, όπως φαίνεται στη φωτογραφία, και το σχέδιο του κατακόρυφου άξονα, όπως το μοντέλο Darrieus, με τη μορφή ενός εργαλείου με το οποίο χτυπάμε αυγά. Έχει το όνομα του Γάλλου που το εφηύρε.

Οι τουρμπίνες οριζόντιου άξονα συνήθως έχουν δύο ή τρία πτερύγια. Αυτές με τα τρία πτερύγια  λειτουργούν με πνοή ανέμου προς τα πάνω, “upwind”, με τα πτερύγια  να είναι στραμμένες προς τη φορά του ανέμου.

Μεγέθυνση

Φωτο

Η τουρμπίνα αιολικής ενέργειας GE, των 3,6 megawatt είναι ένα από τα μεγαλύτερα πρότυπα που στήθηκαν ποτέ. Οι μεγαλύτερες τουρμπίνες αιολικής ενέργειας είναι περισσότερο αποτελεσματικές και οικονομικές

Μεγέθη τουρμπινών αιολικής ενέργειας

 Οι τουρμπίνες εμπορικής κλίμακας κυμαίνονται σε μέγεθος από 100 kW έως αρκετά  MW. Οι μεγαλύτερες τουρμπίνες τοποθετούνται σε ομάδες στα αιολικά πάρκα, τα οποία παρέχουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας στο δίκτυο ηλεκτροδότησης.

   Οι μικρές, μονές τουρμπίνες, κάτω των 100 kw, χρησιμοποιούνται για σπίτια και για κυκλικές κεραίες τηλεπικοινωνιών, ή για άντληση νερού. Οι μικρές τουρμπίνες μερικές φορές χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με γεννήτριες πετρελαίου, μπαταρίες και φωτοβολταϊκά συστήματα. Αυτά τα συστήματα ονομάζονται υβριδικά αιολικά συστήματα και συνήθως χρησιμοποιούνται σε μακρινές περιοχές, εκτός δικτύου ηλεκτροδότησης.

Μεγέθυνση

·         Το εσωτερικό της τουρμπίνας αιολικής ενέργειας
 

Ανεμομετρητής (Anemometer):

Μετρά την ταχύτητα του ανέμου και μεταφέρει δεδομένα για την ταχύτητα του ανέμου στον ελεγκτή.

Πτερύγια (Blades):

Οι περισσότερες ανεμογεννήτριες έχουν δύο ή τρεις λεπίδες. Ο άνεμος φυσώντας πάνω στις λεπίδες τις προκαλεί να «σηκωθούν» και να περιστραφούν.

Φρένο (Brake):

Ένας δίσκος φρένου, ο οποίος μπορεί να εφαρμοστεί κατά τρόπο μηχανικό, ηλεκτρικό ή υδραυλικό, ώστε να σταματά ο ρότορας (ηλεκτρικός κινητήρας) σε περιπτώσεις επείγουσας ανάγκης.

Ελεγκτής (Controller):

Ο ελεγκτής εκκινά τη μηχανή για ταχυτητες ανέμου μεγαλύτερες από 8 με 16 mph και την κλείνει όταν φτάσουν στα 55 mph περίπου. Οι τουρμπίνες δεν λειτουργούν για ταχύτητες ανέμου μεγαλύτερες των 55 mph γιατί κινδυνέυουν να καταστραφούν

Κιβώτιο Ταχυτήτων (Gear box):

Τα γρανάζια συνδέουν τον άξονα χαμηλής ταχύτητας με τον άξονα υψηλής ταχύτητας και αυξάνουν τις ταχύτητες περιστροφής από περίπου 30 έως 60 περιστροφές το λεπτό (rpm =  περιστροφή ανά λεπτό) σε 1000 έως 1800 περιστροφές το λεπτό, που είναι η ταχύτητα περιστροφής που οι περισσότερες ανεμογεννήτριες απαιτούν ώστε να παραγάγουν ηλεκτρισμό. Το κιβώτιο ταχυτήτων είναι ακριβό (και βαρύ) εξάρτημα της ανεμογεννήτριας και οι μηχανικοί ερευνούν προς την κατεύθυνση ανεμογεννητριών «άμεσης ώθησης» (“direct-drive”) οι οποίες λειτουργούν σε χαμηλότερες ταχύτητες περιστροφής και δεν χρειάζονται κιβώτιο ταχυτήτων.

Γεννήτρια (Generator):

Συνήθως μια γεννήτρια εισαγωγής που εύκολα βρίσκει κανείς στο εμπόρια και παράγει ηλεκτρισμό 60-cycle AC.

Άξονας υψηλής ταχύτητας (High-speed shaft):

Θέτει τη γεννήτρια σε κίνηση.

Άξονας χαμηλής ταχύτητας (Low-speed shaft):

Ο ρότορας (rotor, ηλεκτρικός κινητήρας) στρέφει τον άξονα χαμηλής ταχύτητας σε περίπου 30 έως 60 περιστροφές το λεπτό.

Ατρακτίδιο (Nacelle) :

Το ατρακτίδιο βρίσκεται στην κορυφή του πύργου και περιέχει το κιβώτιο ταχυτήτων, τους άξονες χαμηλής και υψηλής ταχύτητας, τη γεννήτρια, τον ελεγκτή και το φρένο. Μερικά ατρακτίδια είναι τόσο μεγάλα, ώστε ακόμη και ένα ελικόπτερο μπορεί να προσγειωθεί πάνω τους.

Στροφή Πτερυγίων (Pitch):

Οι λεπίδες στρέφονται, ή στρίβουν γύρω από τον άξονά τους, ανεξάρτητα από τον άνεμο, ώστε να ελέγχουν την ταχύτητα του ρότορα (ηλεκτρικού κινητήρα) και να εμποδίζουν τον ρότορα από το να στρίβει σε ανέμους οι οποίοι είναι υπερβολικά ισχυροί ή υπερβολικά ασθενείς για να παραγάγουν ηλεκτρισμό.

Ηλεκτρικός Κινητήρας / Ρότορας (Rotor):

Οι λεπίδες και η πλήμνη (το κέντρο του άξονα) μαζί ονομάζονται ρότορας.

Πυλώνας / Πύργος (Tower):

Οι πύργοι κατασκευάζονται από ατσάλι σε σωληνοειδή μορφή (όπως φαίνεται εδώ), τσιμέντο, ή από ατσάλι σε καφασωτή μορφή, σαν πλέγμα. Επειδή η ταχύτητα του ανέμου αυξάνει με το ύψος, οι ψηλότεροι πύργοι δίνουν τη δυνατότητα στις τουρμπίνες να «αιχμαλωτίσουν» περισσότερη ενέργεια και να παραγάγουν περισσότερον ηλεκτρισμό.

Κατεύθυνση του ανέμου (Wind direction):

Αυτή είναι μια ανεμογεννήτρια με πνοή ανέμου προς τα πάνω "upwind", έτσι ονομαζόμενη διότι λειτουργεί στραμμένη προς τον άνεμο.  Άλλες ανεμογεννήτριες είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν με πνοή ανέμου προς τα κάτω, "downwind", στραμμένες μακριά από τον άνεμο.

Ανεμοδείκτης (Wind vane):

Μετρά την κατεύθυνση του ανέμου και επικοινωνεί με το yaw drive για να προσανατολίσει την ανεμογεννήτρια σωστά, όσον αφορά στον άνεμο.

Οδηγός για την Αποφυγή Εκτροπής (Yaw drive):

Οι ανεμογεννήτριες που λειτουργούν με πνοή ανέμου προς τα πάνω, "upwind", είναι στραμμένες προς τον άνεμο. Το yaw drive χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσει ότι ο ρότορας θα είναι στραμμένος προς τον άνεμο καθώς ο άνεμος αλλάζει κατεύθυνση. Οι ανεμογεννήτριες που είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν με πνοή ανέμου προς τα κάτω, "downwind", δεν χρειάζονται yaw drive, διότι ο άνεμος φυσά και στρέφει τον ρότορα προς τα κάτω.  

Κινητήρας του Οδηγού για την Αποφυγή Εκτροπής (Yaw motor):

Δίνει ενέργεια στο yaw drive.

 Πηγή: Energy Efficiency and Renewable Energy

Συζήτηση του άρθρου στο φόρουμ. (0 δημοσιεύσεις)

Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα της Αιολικής Ενέργειας Η αιολική ενέργεια προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, πράγμα που εξηγεί γιατί είναι η περισσότερο ταχέως αναπτυσσόμενη πηγή ενέργειας στον κόσμο. Οι ερευνητικές προσπάθειες έχουν στόχο να ανταποκριθούν στις ανάγκες για ευρύτερη χρήση της αιολικής ενέργειας. Διαβάστε περισσότερα...

STATOEOLIEN: Ανεμογεννήτρια Καθέτου Άξονα   Η γαλλική εταιρεία GUAL INDUSTRIE  κατασκεύασε μια  ανεμογεννήτρια  διαφορετικού τύπου  (καθέτου  άξονα) η οποία είναι κατάλληλη και για κατοικημένες περιοχές.  Διαβάστε περισσότερα...

Αιολικά Πάρκα στην Ελλάδα & Google Maps Προσπάθεια εκμετάλλευσης του υψηλού αιολικού δυναμικού της χώρας μας γίνεται τα τελευταία χρόνια. Παρ' όλα αυτά η συνολική εγκατεστημένη ισχύς στη χώρα μας είναι μόνον 745,6 MW, με τη Γερμανία και την Ισπανία να βρίσκονται στις πρώτες θεσεις με συνολική εγκατεστημένη ισχύ 20.621 MW και 11.615 MW αντίστοιχα. Διαβάστε περισσότερα...

Ανεμογεννήτριες   Ο άνεμος είναι μια μορφή ηλιακής ενέργειας. Οι άνεμοι προκαλούνται από την ανόμοια θέρμανση της ατμόσφαιρας από τον ήλιο, τις εδαφικές ανωμαλίες της επιφάνειας της γης και την περιστροφή της γης. Τα πρότυπα της ροής του ανέμου τροποποιούνται από το έδαφος της γης, από τους υδάτινους όγκους και τη βλάστηση. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν αυτήν τη ροή του ανέμου ή κινητική ενέργεια, για πολλούς σκοπούς: να κινήσουν ένα ιστιοφόρο, να πετάξουν έναν χαρταετό και ακόμη να παραγάγουν ηλεκτρισμό.     Διαβάστε περισσότερα...

Ενέργεια από Ανεμογεννήτριες Η ενέργεια του ανέμου (αιολική ενέργεια) μπορεί να ληφθεί αν επιτραπεί η διέλευσή του από κινούμενα πτερύγια τα οποία κατά την περιστροφή τους εξασκούν ροπή σε έναν ρότορα. Διαβάστε περισσότερα...

---

Μοιραστείτε αυτό το άρθρο!