Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages

Întreabă un expert

Ai o problemă sau o nelămurire? Întreabă-ne, iar experții noștri îți vor răspunde în cel mai scurt timp.

Ce sunt și cum funcționează turbinele eoliene?

Turbinele eoliene au fost utilizate încă din trecut pentru pomparea apei sau pentru morărit.

Astăzi acestea sunt folosite cu succes pentru a transforma energia cinetică a vântului în energie mecanică și mai apoi în energie electrică.

Orice consumator casnic poate fi alimentat fără probleme de o turbină eoliană bine proiectată și instalată.

Pe plan mondial, turbinele eoliene sunt văzute ca o sursă de energie alternativă și o metodă ecologică de generare a energie electrice.

Cum funcționează o turbină eoliană

Turbinele eoliene conțin un rotor cu pale fixate pe un ax orizontal sau vertical. Antrenat de puterea vântului, rotorul pune în mișcare un generator electric. Sistemul mecanic cuprinde și un multiplicator de viteză care acționează direct axul central al generatorului electric.

Curentul electric obținut poate fi transmis spre înmagazinare în baterii sau livrat în rețea spre distribuitori.

Părțile componente ale unei turbine eoliene

O turbină eoliană simplă este compusă din trei părți și anume:

  • palele rotorului – captează energia vântului și o transmit către rotor;
  • axa rotorului – leagă rotorul de generator;
  • generatorul – produce curentul electric.

Majoritatea turbinelor eoliene sunt mai complexe, părțile componente ale acestora cuprinzând următoarele:

Turnul metalic

Denumit și pilon, acesta susține turbina eoliană și permite accesul persoanelor responsabile în vederea executării operațiilor de întreținere necesare sau a reparațiilor. Turnul susține și ansamblul superior, din această cauză este necesar să reziste vânturilor extrem de puternice. Pe interior regăsim rețeaua de distribuție a energiei electrice, precum și scările de acces.

Fundația

Are un rol foarte important, întrucât aceasta asigură rezistența mecanică a generatorului. 

Nacela

Este carcasa în care se montează mai multe elemente, rolul său fiind acela de a proteja componentele turbinei eoliene. 

Aceasta cuprinde:

  • cutia de viteze – crește viteza de rotație dintre rotor și generator;
  • generatorul – generează energia electrică;
  • mecanismul de ajustare a poziției – aliniază turbinele cu axă orizontală cu direcția vântului. Cuprinde în general motoare electrice care rotesc întregul rotor spre stânga sau spre dreapta;
  • senzorii și controlerele electronice – sisteme de control ale mecanismului de ajustare a poziției, senzori de viteză, sisteme de siguranță și de monitorizare;
  • frâna mecanică – dacă vântul are o viteză prea mare, generatorul se poate defecta sau echipamentele pot fi supraîncărcate din cauza energiei produse. În aceste cazuri se folosește frâna mecanică.
  • turnul – asigură poziționarea componentelor turbinei la o înălțime optimă. 

Palele turbinei eoliene

Împreună cu butucul, alcătuiesc rotorul turbinei. Sunt confecționate cu aceleași tehnologii folosite și în industria aeronautică. Cel mai des este utilizat sistemul cu 3 pale.

Rotorul

Butucul rotorului este montat pe arborele principal și permite montarea palelor turbinei. Este prevăzut cu un sistem care permite orientarea palelor pentru controlul vitezei de rotație a turbinei.

Generatorul

Asigură producerea de energie electrică. Poate fi de curent continuu sau alternativ.

Invertorul

Transformă curentul electric continuu în curent electric alternativ.

Bateriile de stocare

Stochează energie și îți permit să le folosești și în zilele când turbina nu produce energie

Stația de distribuție

Turbina transmite energia produsă prin intermediul unor cabluri electrice într-o stație de distribuție care este conectată la rețeaua națională de transport. Din stație, energia pleacă la consumatorii finali. 

Anemometrul

Măsoară viteza vântului. Este montat pe nacelă și pornește turbina atunci când viteza vântului depășește 3-4 m/s, respectiv o oprește atunci când viteza depășește 25 m/s.

Tipuri de turbine eoliene în funcție de structura acestora

Turbinele eoliene cu ax vertical

Sunt recomandate a fi utilizate în cazul construcțiilor civile individuale înalte. Sunt robuste, omni-direcționale și liniștite, în sensul că nu creează așa mult stres pe structura de sprijin. 

Avantaje:

  • generatoarele și cutiile de viteze pot fi plasate pe sol;
  • sunt ușor de întreținut;
  • turbinele nu trebuie să fie poziționate în vânt;
  • produc un zgomot mai redus comparativ cu turbinele cu ax orizontal;
  • sunt mai plăcute ochiului;
  • costul instalării este mai redus;
  • pornesc la viteze mici ale vântului;
  • nu țin cont de direcția sau turbulențele vântului;
  • se comportă bine la viteze mari ale vântului.

Dezavantaje:

  • necesită o arie de captare a vântului de 2 ori mai mare decât turbinele cu ax orizontal;
  • nu pot produce o putere la fel de mare precum turbinele orizontale.

Turbinele eoliene cu ax orizontal

Funcționează pe principiul morilor de vânt. Sunt cele mai utilizate întrucât au un randament superior față de eolienele verticale. Cuprind 2 categorii:

  • cele de amonte – unde vântul suflă pe fața palelor.
  • cele de aval – unde vântul suflă pe spatele palelor.

Cea mai utilizată dispunere este cea în amonte, deoarece este mai simplă și are rezultate mai bune. 

Avantaje:

  • puterea mare produsă;
  • randament ridicat.

Dezavantaje:

  • sunt inconstante datorită variației vântului;
  • produc destul de mult zgomot;
  • sunt inestetice;
  • necesită pentru instalare terenuri mari virane; 

Tipuri de turbine eoliene în funcție de dimensiunea și capacitatea lor

Pot fi împărțite în 3 categorii:

  • mici – pot genera 50 – 60 kW putere și utilizează rotoare cu un diametru între 1 – 15m;
  • medii – pot genera între 500 – 1500 kW putere și utilizează rotoare cu un diametru între 15 – 60m;
  • mari – pot genera 2 – 3 mW putere și utilizează rotoare cu un diametru între 60 – 100m.

Alte tipuri de turbine

Miniturbine eoliene pentru ambarcațiuni sau rulote

Sunt folosite datorită mobilității. Se montează și demontează destul de ușor și rapid. Pot genera electricitate zi și noapte și asigură o autonomie pe termen lung. Bateriile de stocare pot fi încărcate atât pentru deplasare, cât și pentru iluminat, gătit sau utilizarea altor electronice. Pot fi utilizate atât în staționare, cât și în mișcare. Sunt puternice, silențioase și robuste și sunt concepute pentru a rezista eventualelor furtuni. Pot fi conectate la instalații hybrid și la panouri fotovoltaice.

Turbine eoliene mici pentru casă

Pot fi montate acasă, în curte, în grădină, pe câmp, la cabana de la munte sau pe litoral. Dacă zona în care sunt montate asigură constant un vânt cu o putere suficientă, poți deveni independent de rețelele convenționale.  Pot fi utilizate în combinație cu panourile fotovoltaice. Pot fi utilizate pentru case, clădiri agricole, grajduri, stații de emisie Radio/TV, etc.

Turbine eoliene medii, de până la 10 kW

Reprezintă o soluție ideală pentru locuințe individuale, pensiuni, cabane, hoteluri mici, sedii administrative, întreprinderi, școli sau spitale. Un lucru necesar în cazul lor, este să fie montate la o înălțime de cel puțin 10 m, iar pe o distanță de 100 m în jur să nu existe obstacole care să diminueze sau să schimbe viteza și direcția vântului. 

Turbinele eoliene mari, de peste 10 kW

Pot produce într-o singură zi suficientă energie pentru a alimenta mai multe case. Se pretează pentru distribuitorii de energie sau dezvoltatorii imobiliari.

Întrucât în ultimii ani s-a constat o creștere alarmantă a poluării cauzată de arderea de combustibili pentru producerea de energie, energia eoliană reprezintă o soluție viabilă la această problemă. 

Dacă iei în calcul montarea unei turbine eoliene într-un anumit spațiu, este bine să apelezi la o firmă specializată pentru consultanță și montaj.

Surse:

Ți-a plăcut? Împărtășește cu prietenii

Share on facebook
Share on linkedin
Share on email

Comentarii

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *