Vetrogeneratori rade na jednostavnom principu: umesto da koriste električnu energiju za stvaranje vetra – poput ventilatora – vetrogeneratori koriste vetar za proizvodnju električne energije. Vetar okreće lopatice turbine nalik na propelere oko rotora, koji okreće generator, koji stvara električnu energiju.
Vetar je oblik solarne energije izazvan kombinacijom tri istovremena događaja: Sunce neravnomerno zagreva atmosferu, nepravilnosti zemljine površine, rotacija zemlje.
Obrasci i brzine strujanja vetra u velikoj meri se razlikuju u Sjedinjenim Državama i modifikovani su vodenim telima, vegetacijom i razlikama u terenu. Ljudi koriste tok vetra, ili energiju kretanja, u mnoge svrhe: plovidbu, letenje zmajem, pa čak i proizvodnju električne energije.
Termini “energija vetra” i “snaga vetra” opisuju proces pomoću kojeg se vetar koristi za proizvodnju mehaničke snage ili električne energije. Ova mehanička snaga se može koristiti za određene zadatke (poput mlevenja zrna ili pumpanja vode) ili generator može pretvoriti ovu mehaničku snagu u električnu energiju.
Vetrogenerator energiju vetra pretvara u električnu energiju koristeći aerodinamičku silu lopatica rotora, koje rade poput krila aviona ili lopatice rotora helikoptera. Kada vetar teče preko sečiva, vazdušni pritisak na jednoj strani sečiva se smanjuje. Razlika u vazdušnom pritisku na dve strane lopatice stvara i podizanje i otpor. Sila podizanja je jača od otpora i to dovodi do rotacije rotora. Rotor se povezuje sa generatorom, bilo direktno (ako je to turbina sa direktnim pogonom), bilo kroz osovinu i niz zupčanika (menjač) koji ubrzavaju rotaciju i omogućavaju fizički manji generator. Ovaj prevod aerodinamičke sile na rotaciju generatora stvara električnu energiju.
Vrste turbina na vetar
Većina vetrogeneratora se deli na dva osnovna tipa:
Turbine sa vertikalnom osovinom – vetrogeneratori sa vertikalnom osom dolaze u nekoliko vrsta, uključujući model Darrieus u obliku jajeta, nazvan po francuskom pronalazaču.
Ove turbine su sve usmerene, što znači da ih ne treba podešavati tako da budu usmerene u pravcu duvanja vetra kako bi radile.
Vetrogeneratori se mogu graditi na kopnu ili na moru na velikim vodenim površinama poput okeana i jezera. Američko ministarstvo energetike trenutno finansira projekte za olakšavanje postavljanja vetrogeneratora u vodama SAD.
Turbine sa horizontalnom osovinom – vetrogeneratori horizontalne ose su upravo ono što mnogi ljudi zamišljaju kada zamišljaju vetrogeneratore.
Najčešće imaju tri lopatice i rade “uz vetar”, a turbina se okreće na vrhu tornja tako da lopatice gledaju u vetar.
Primena vetrogeneratora
Savremeni vetrogeneratori mogu se kategorisati prema tome gde su ugrađeni i kako su povezani na mrežu:
Vetrogeneratori na kopnu:
Proizvode električnu energiju kapaciteta od 100 kilovata do nekoliko megavata.
Veći vetrogeneratori su isplativiji i grupišu se u vetroelektrane, koje formiraju električnu mrežu.
Vetrovi na pučini:
Turbine na moru imaju tendenciju da budu masivne i visočije od Kipa slobode.
One nemaju iste transportne izazove kao vetroelektrane sa kopna, jer se velike komponente mogu transportovati brodovima, umesto putevima.
Ove turbine su sposobne da uhvate snažne okeanske vetrove i generišu ogromne količine energije.
Distribuirani vetrovi:
Kada se vetrogeneratori bilo koje veličine instaliraju na strani “kupca” električnog brojila ili se instaliraju na mestu ili u blizini mesta gde će se koristiti energija koju proizvode, nazivaju ih “distribuirani vetar”.
Mnoge turbine koje se koriste u distribuiranim aplikacijama su mali vetrogeneratori. Pojedinačni mali vetrogeneratori – ispod 100 kilovata – obično se koriste za stanovanje, poljoprivredu i male komercijalne i industrijske primene.
Male turbine mogu se koristiti u hibridnim energetskim sistemima sa drugim raspoređenim energetskim resursima, kao što su mikro mreže, koje pokreću dizel generatori, baterije i fotonaponski sistemi.
Ovi sistemi se nazivaju hibridni sistemi vetra i obično se koriste na udaljenim lokacijama van mreže (gde veza sa komunalnom mrežom nije dostupna).
izvor: energy.gov
Poslednje dodato:
