1800'lerde ülke çapındaki çiftçiler su pompalamak için rüzgar türbinlerini kullanmaya başladığından beri, Amerikalılar rüzgar enerjisinin faydalarını anladılar. 1970'lerin enerji krizleri, ucuz, temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak rüzgar gücünün öneminin altını çizdi ve 1992 tarihli Enerji Politikası Yasası, gelişimini hızlandırmak için adımlar attı. Rüzgar türbinlerini anlamak zor değil ve giderek daha verimli, güçlü ve her yerde bulunur hale geliyorlar.
İndüksiyonla Elektrik Üretimi
Bir rüzgar türbininde güç üretiminin ardındaki ilke, temelde hidroelektrik, fosil yakıt ve hatta nükleer enerjinin arkasındaki ilkeyle aynıdır. Türbinin kalbi, mıknatıslanmış bir rotor sabit bir stator etrafında veya içinde dönerken alternatif akım üreten bir manyetik endüksiyon bobinidir. Bir rüzgar türbini durumunda, rotoru döndürmek için enerjiyi sağlayan rüzgardır. Jeneratörün ürettiği elektrik, ya doğrudan türbin sahibi tarafından kullanılmak üzere ya da kamu hizmeti müşterilerine dağıtım için bir şebekeye girmek için iletim hatları boyunca hareket eder.
Türbin Bileşenleri
Bir rüzgar türbininin ana gövdesi, motor yeri, hangi evler jeneratör ayrıca bir dizi tahrik dişlileri. bıçaklar ekli mil, ve motor yeri bir kule Bu, kanatların maksimum miktarda rüzgarı yakalamasına izin vermek için mümkün olduğunca uzundur. Nasel aynı zamanda bir kontrolör bir veriyi alan bir anemometrerüzgar hızını ölçen ve kanat, rüzgar yönünü ölçen. Kontrolör, türbini çalıştırabilir ve durdurabilir ve ayrıca rüzgar hızını telafi etmek için ayarlamalar yapabilir. Nasel ayrıca mekanik bir fren bıçakları kilitleyen ve bir saha sürüşü yüksek rüzgarlarda kaldırmayı en aza indirmek için bıçak açısını ayarlar.
Dişlilerin İşlevi
Rüzgar estiğinde, kontrolör naseli ona bakacak şekilde yönlendirir ve özel şekilli kanatlar yavaşça dönmeye başlar. Böylesine yavaş bir dönüşü zeminden gözlemlerken inanmak zor -- yaklaşık 20 rpm endüstriyel ünitelerde -- elektrik üretebilir, ancak nasel içindeki dişliler dönüşü hızlandırır jeneratör rotor milinin hızı, üretmek için yeterli olan 1.200 ila 1.800 rpm arasında elektrik. Bıçakların hızlı dönmesi önemli değildir - aslında, çok hızlı dönerlerse kuşlar ve yerdeki insanlar için tehlike oluştururlar. Kanatlar, hafif rüzgarlarda bile güç üretecek şekilde hassas bir şekilde dengelenmiştir ve yunuslama tahriki ve kontrolör rüzgar kuvvetli olduğunda onları yavaşlatır.
Gelişen Tasarımlar
Daha küçük konut rüzgar türbinleri genellikle dikey eksen kanat sistemleri -- bunlar yatay eksenli türbinlerle aynı prensipte rüzgar enerjisini elektriğe dönüştürür ve bir evin çatısına monte edilecek kadar küçük olabilirler. Rüzgarı daha iyi yakalamak için kanat tasarımının iyileştirilmesi, hem endüstriyel hem de konut yatay eksenli türbinler için devam eden önemli bir gelişmedir. Ayrıca üreticiler, türbinlerin daha yüksek irtifalarda daha hızlı rüzgarlardan yararlanabilmesi için daha uzun kanatlar ve daha yüksek kuleler üretiyor. Çoğu türbin artık gürültüyü azaltmak için titreşim sönümleyiciler ve türbinlerin güvenli bir şekilde dönmeye devam edebilmesini ve şiddetli rüzgarlarda bile elektrik üretmesini sağlamak için aktif adım kontrollerini içeriyor.
