Ветряные турбины

Ветряные турбины

Photo of a crane lifting the blades onto a wind turbine that reads ’U.S. Department of Energy, NREL.’
Не смотря на то, что все ветряные турбины работают по одному принципу, сегодня используется несколько разновидностей турбин. К ним относятся турбины с горизонтальной осью и турбины с вертикальной осью.


Турбины с горизонтальной осью


Турбины с горизонтальной осью наиболее распространенные в использовании на сегодняшний день. Они состоят из высокой башни, на вершину которой насажден пропеллер, который направлен в сторону дуновения ветра, генератора, контроллера и других компонентов. Большинство современных турбин с горизонтальной осью имеют две или три лопасти.
 

Горизонтально осевые турбины устанавливаются на высоте 100 футов (30 метров), чтобы использовать сильный и менее турбулентный ветер. Каждая лопасть работает как крыло самолета, так что, когда дует ветер, образуется область низкого давления на нижней стороне лопасти. Область низкого давления направляет лопасть вперед, что заставляет вентиль вращаться. Это движение называется подъем. Сила подъема превышает силу ветра на передней стороне лопасти, которая называется сопротивлением. Комбинация подъема и сопротивления заставляет вентиль вращаться как пропеллер, и поворотная ручка приводит генератор в работу и производит электричество. 
 

Вертикально осевые турбины


Вертикально осевые турбины бывают двух типов: Савониуса и Дариуса. Не один из них широко не используется.

 
Турбины Дариуса были изобретены во Франции в 1920х. Часто описываемые по форме как яйце бойка, они имеют вертикальные лопасти, которые вращаются по направлению и против ветра. Используя подъем аэродинамики, они могут поглотить больше энергии, чем устройства сопротивления. Giromill и круговые турбины являются разновидностями турбин Дариуса.


Турбины Савониуса напоминают буквы С (S), если смотреть сверху. Эта турбина парусного типа вращается относительно медленно, но обладает высоким вращающим моментом. Она может быть полезна для размола зерна, перекачивания воды, и многих других целей. Но медленная скорость вращения турбины не самый лучший выбор для вырабатывания электроэнергии.  
 

Кроме того, хотели бы отметить, что ветряные мельницы все еще используются для ряда целей. Люди используют мельницы как минимум с 200 года до нашей эры для помола зерна и перекачивания воды. К 1990ым, ветряными мельницами пользовались на ранчо и фермах США для перекачивания воды, и позже для производства электричества. У мельниц больше лопастей, чем у современных турбин, и они опираются на процесс сопротивления для вращения.