Jak działa energia wiatrowa?

W USA 8% naszej mocy wytwórczej pochodzi z turbin wiatrowych – to więcej niż jakikolwiek inny zasób odnawialny – a moc energii wiatrowej wzrosła ponad trzykrotnie w ciągu ostatniej dekady. Ponad połowa tej mocy pochodzi z zaledwie pięciu stanów: Teksasu, Iowa, Oklahomy, Kalifornii i Kansas. Według Amerykańskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej, w całym kraju działa ponad 56 000 turbin wiatrowych, które zapewniają moc około 96 000 megawatów, co wystarcza do zasilania ponad 15 milionów domów. Departament Energii przewiduje, że do 2050 roku moc elektrowni wiatrowych wzrośnie do ponad 400 gigawatów.

Jak można włączyć się w tę rosnącą akcję pozyskiwania energii wiatrowej? Wiele zakładów energetycznych pozwala na korzystanie z energii wiatrowej i innych odnawialnych źródeł energii, jeśli zapłacisz nieco więcej za „zieloną” opcję. Większa liczba konsumentów podpisujących umowy na zieloną energię oznacza, że zakłady te będą dążyć do pozyskania większej jej ilości. Przyjrzyjmy się, jak działają turbiny wiatrowe i jakie są ich potencjalne zalety i wady.

Jak działają turbiny wiatrowe?

Moc wiatru tak naprawdę zaczyna się od Słońca. Aby wiatr mógł wiać, Słońce najpierw nagrzewa część ziemi wraz z powietrzem nad nią. Gorące powietrze unosi się do góry, ponieważ dana objętość gorącego powietrza jest lżejsza od tej samej objętości zimnego powietrza. Chłodniejsze powietrze wdziera się, aby wypełnić pustkę pozostawioną przez gorące powietrze i voila: podmuch wiatru.

Urząd Efektywności Energetycznej i Energii Odnawialnej opisuje turbinę wiatrową jako „przeciwieństwo wentylatora”. Mówiąc prościej, turbina pobiera energię z wiatru i przekształca ją w energię elektryczną. Jak więc to robi?

Po pierwsze, wiatr wywiera nacisk na długie, smukłe łopaty, zazwyczaj 2 lub 3, powodując ich obrót, podobnie jak wiatr popycha żaglówkę wzdłuż jej drogi przez wodę. Obracające się łopaty powodują następnie obrót wirnika, czyli stożkowej nakładki na turbinę, oraz wewnętrznego wału, który obraca się z prędkością około 30-60 obrotów na minutę.

Ostatecznym celem jest obracanie zespołu magnesów w generatorze, który dzięki indukcji elektromagnetycznej będzie generował napięcie w cewce drutu. Generatory wymagają szybszych obrotów, jednak, więc skrzynka przekładniowa zazwyczaj łączy ten wał o niższej prędkości z wałem o wyższej prędkości, zwiększając szybkość wirowania do około 1000 do 1800 obrotów na minutę. Przekładnie te są kosztowne i ciężkie, więc inżynierowie starają się zaprojektować bardziej „bezpośrednie” generatory, które mogą pracować przy niższych prędkościach.

„Continue reading „How Does Wind Energy Work?” on QuickAndDirtyTips.com