כיצד פועלות טורבינות רוח?

מאז החקלאים ברחבי הארץ החלו להשתמש בטורבינות רוח לשאיבת מים בשנות ה 1800, האמריקנים הבינו את היתרונות של כוח הרוח. משברי האנרגיה של שנות השבעים הדגישו את חשיבותה של אנרגיית הרוח כמקור אנרגיה זול, נקי ומתחדש, וחוק מדיניות האנרגיה משנת 1992 נקט בצעדים להגברת התפתחותה. טורבינות רוח אינן קשות להבנה והן הופכות ליעילות יותר ויותר, חזקות ובכל מקום.

העיקרון שמאחורי ייצור חשמל בטורבינת רוח זהה בעצם לזה שמאחורי אנרגיה גרעינית, דלק מאובנים ואפילו גרעיני. לב הטורבינה הוא סליל אינדוקציה מגנטי המייצר זרם חילופין כאשר רוטור ממגנטי מסתובב סביב או בתוך סטטור נייח. במקרה של טורבינת רוח, זו הרוח שמספקת את האנרגיה לסובב את הרוטור. החשמל שמייצר הגנרטור עובר לאורך קווי העברה כדי להשתמש בו ישירות על ידי בעל הטורבינה, או כדי להיכנס לרשת להפצה ללקוחות השירות.

הגוף העיקרי של טורבינת רוח הוא ה- קַו לְמָנוֹעַ, המאכלס את גֵנֵרָטוֹר כמו גם סדרה של כונן הילוכים. ה להבים מחוברים ל פיר, והנאסלה יושבת על גבי א מִגדָל הכי גבוה שאפשר כדי לאפשר ללהבים לתפוס את כמות הרוח המרבית. הנאצלה כוללת גם א

כשהרוח נושבת, הבקר מכוון את הנאצלה בכדי לפנות אותה, והלהבים המעוצבים במיוחד מתחילים להסתובב באטיות. קשה להאמין תוך כדי התבוננות מהיסוד כי סיבוב כה איטי - בערך 20 סל"ד על יחידות תעשייתיות - יכול לייצר חשמל, אך ההילוכים בתוך הנאצלה מגבירים את הסיבוב המהירות של מוט הרוטור של הגנרטור היא בין 1,200 ל -1,800 סל"ד, וזה מספיק כדי לייצר חַשְׁמַל. לא חשוב שהלהבים יסתובבו במהירות - למעשה, הם מהווים סכנה לציפורים ולאנשים על הקרקע אם הם מסתובבים מהר מדי. הלהבים מאוזנים היטב כדי לייצר כוח גם ברוחות קלות, וכונן המגרש והבקר מאטים אותם כאשר הרוח חזקה.

טורבינות רוח קטנות יותר למגורים משלבות לעיתים קרובות ציר אנכי מערכות להבים - אלה ממירות אנרגיית רוח לחשמל לפי אותו עיקרון כמו טורבינות בעלות ציר אופקי, והן יכולות להיות קטנות מספיק כדי לעלות על גג הבית. חידוד תכנון הלהבים בכדי לתפוס טוב יותר את הרוח הוא פיתוח חשוב המתמשך הן עבור טורבינות ציר אופקי תעשייתי והן למגורים. בנוסף, יצרנים מייצרים להבים ארוכים יותר ומגדלים גבוהים יותר, כך שטורבינות יכולות לנצל רוחות מהירות יותר בגבהים גבוהים יותר. מרבית הטורבינות כוללות כעת בולמי רטט להפחתת רעש ובקרות גובה פעילה כדי להבטיח שטורבינות יכולות להמשיך להסתובב בבטחה וליצור חשמל גם ברוחות עזות.