Energetyka wiatrowa w Polsce jest obecnie w fazie szybkiego i dynamicznego wzrostu. Coraz częściej w otaczającym nas krajobrazie można zauważyć kręcące się trójpłatowe turbiny śmigłowe produkujące energię elektryczną. Ciekawą konstrukcją wykorzystującą energię wiatru są również turbiny o pionowej osi obrotu.
Największa elektrownia o pionowej osi obrotu została zainstalowana w zachodniej części Kanady, w miejscowości Cap-Chat w prowincji Quebec. Jej konstrukcja jest oparta na turbinie typu Darrieus’a.
Wykorzystana turbina składa się z wirnika o dwóch łopatach osadzonych na pionowej kolumnie. Szerokość konstrukcji w najszerszym miejscu wynosi 64 metry, natomiast wysokość to 110 metrów. Wykorzystana turbina została zaprojektowana na pracę przy prędkości wiatru od 4,5 do 22 metrów na sekundę. U dołu konstrukcji znajduje się generator, który zamienia energię ruchu obrotowego w energię elektryczną. Układ produkcji energii elektrycznej jest wyposażony w generator oparty o maszynę pierścieniową, a jego moc wynosi 4 MW. Szczegółowe przedstawienie konstrukcji zostało zaprezentowane poniżej.
Wśród zalet turbin o pionowej osi obrotu można wymienić działanie niezależne od kierunku wiania wiatru. W przypadku turbin Darrieus’a ich sprawność wynosi od 30 do 40%, gdzie najpopularniejsze, trójpłatowe turbiny wiatrowe o poziomej osi obrotu cechują się sprawnością około 50%.
Natomiast wśród wad pionowych turbin wiatrowych można wymienić trudności w rozruchu. Aby wyeliminować tę wadę często wykorzystuje się turbiny Savoniusa, gdzie łopatki są specjalnie wyprofilowane i umożliwiają dogodny rozruch. Jednak takie rozwiązanie wpływa na zmniejszenie sprawności. Natomiast konstrukcje oparte tylko na turbinie Darrieus’a często są wyposażone w dodatkowe silniki elektryczne, które rozkręcają turbinę, a wiatr podtrzymuje jej pracę. W innych rozwiązaniach wykorzystuje się ich zmodyfikowaną, samorozruchową wersję doposażoną w dodatkowy system łopatek rozruchowych.
Większość turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu wykorzystuje się w układach generacyjnych małej mocy, ale ich wykorzystanie dotyczy raczej indywidualnych odbiorców. Rozwój pionowych turbin wiatrowych nakierowany jest na zastosowanie ich zaludnionych terenach, między innymi rozważa się ich montowanie na wieżowcach.
Źródła:
[1] – Stryczewska H. – Energie odnawialne
[2] – Utkin M. – Turbiny Wiatrowe (czas. Młody Technik)
[3] – wediscovercanadaandbeyond.ca (zdjęcie)
Możesz również polubić
Jedną z głównych wad energii elektrycznej jest to, że stosunkowo trudno zmagazynować ją na dużą skalę. Ma to szczególne znaczenie przy aktualnym […]
Nadprzewodniki są materiałami, które cechują się zanikiem rezystancji przy bardzo niskich temperaturach. Cecha ta pozwala zwiększanie efektywności energetycznej poprzez zmniejszanie strat mocy, […]
Czy wyprodukowanie energii elektrycznej z sera jest trudne? Francuzi doszli do wniosku, że nie. Na pierwszy rzut oka, może się wydawać, że […]
Hammerfest to niewielkie norweskie miasteczko, położone w kole podbiegunowym wyróżniające się… ciekawą elektrownią. W cieśninie Kvalsund tuż obok wspomnianego miasteczka, zamontowano podwodne […]