Cu atât de multe amenințări ecologice cu care ne confruntăm astăzi, conceptul de energie eoliană capătă treptat un punct de vedere puternic. Acum este imperativ să acordăm credința cuvenită acestor surse regenerabile de energie.
Vântul este practic mișcarea aerului, care depinde de soare. Modelele de încălzire solară de pe suprafața pământului creează acest fenomen. Diferite corpuri de pământ și apă de pe suprafața planetei noastre absorb căldura soarelui în ritmuri variate în diferite momente ale zilei; căci, de exemplu, în timpul zilei, aerul de pe suprafețele terestre se încălzește mai repede decât peste apă. La extindere, acest aer cald se ridică cu aer mai rece și mai dens înlocuindu-l, creând o mișcare cunoscută sub numele de vânt. În timpul nopții vedem inversul acestui tipar. Locația geografică, densitatea vegetației și intensitatea căldurii solare sunt, de asemenea, unii dintre factorii care contribuie la crearea vântului. Când se află în mișcare, aerul are cantități mari de energie rezultată care poate fi folosită cu profit în diferite forme și în diverse scopuri.
Astfel, vântul nu este doar ceva plăcut pe care îl aștepți cu nerăbdare într-o zi liniștită, ci poate fi una dintre cele mai eficiente forme de creare de energie, atunci când este valorificat corect. Deoarece depinde de soare, energia eoliană sau energia este o modalitate regenerabilă și „verde” de a alimenta lumea noastră. Poate fi folosit pentru a crea sau completa electricitate și putere mecanică.
Rotația vitală în procesul de utilizare și creare a energiei eoliene pentru generarea de energie sunt turbinele eoliene. Aceste turbine folosesc mecanica unui ventilator invers. Alimentate de energia vântului, palele sale ajută la generarea de energie electrică. Mecanica de bază consta în paletele turbinei care sunt puse în mișcare de vânt și sunt conectate la generatoare. În cele din urmă, aceste generatoare sunt folosite pentru a transforma această energie de rotație în energie electrică.
Cum funcționează:
Turbinele au de obicei două sau trei pale. Chiar și într-o situație fără vânt, palele unei turbine eoliene sunt poziționate la un unghi de 45 de grade, astfel încât turbina să poată capta toată energia posibilă chiar și cu cel mai mic vânt. În contact cu vântul, fronturile palelor rotorului (care au suprafața mai mare) se propulsează la un unghi de 0 grade și sunt bombardate cu energie, din față și din spate. În esență, aceasta creează o presiune pozitivă pe fața palelor și o presiune negativă în spatele lor, provocând un efect de tip de aspirație care, la rândul său, ridică paletele și transferă energia vântului în energie cinetică. Această forță întoarce arborele conectat la rotoare, creând o energie de rotație puternică care este convertită în energie electrică de către generatoare.
Un sistem de control electric conectează generatorul. Întregul sistem canalizează energia electrică produsă către transformatoare de înaltă tensiune și eventual către rețea. Aceste rețele sunt responsabile pentru furnizarea de energie în locuri precum case, ferme, fabrici, pompe de apă, precum și furnizori comerciali de energie.
Eficiența turbinelor eoliene depinde de diverși factori precum locație, factori geografici, mecanică, forma/dimensiunea rotorului etc… Ieșirea poate fi reglată printr-o viteză de rotație constantă sau variabilă, precum și palete reglabile și nereglabile. Acest control este esențial deoarece, uneori, viteza vântului pune prea mult stres asupra turbinei, determinând pornirea controalelor de siguranță și frânarea rotorului pentru a preveni deteriorarea acestuia.
Tipuri de turbine eoliene:
Turbinele eoliene pot fi clasificate în două mari tipuri. Deși funcționează pe aceeași premisă de bază, procesul și designul diferă foarte mult.
Turbinele eoliene cu axă orizontală (HAWT): Turbinele eoliene cu axă orizontală sunt mai utilizate pe scară largă și sunt stilul mai tradițional în proiectarea turbinelor, cel mai adesea văzute în parcurile eoliene. Acestea sunt în general utilizate pentru alimentarea generatoarelor electrice, din cauza utilizării cutiilor de viteze care permit modificarea vitezei de rotație. Eficiența unui HAWT este în general ridicată din cauza unghiurilor la care sunt setate palele, a pasului lamei care este reglabil și a înălțimii turnului (deoarece viteze mai mari ale vântului sunt găsite mai sus de sol, turnurile mai înalte captează de obicei mai multă energie eoliană) . Prin urmare, o turbină orizontală este condusă în principal de un sistem de pale/rotoare, un generator, o cutie de viteze, arbore și un turn de susținere.
Turbină eoliană cu axă verticală (VAWT): Turbinele eoliene cu axă verticală, după cum sugerează și numele, constau dintr-un arbore rotor aranjat vertical. Acesta este, de asemenea, cunoscut sub numele de stilul „bătător de ouă”. O turbină eoliană cu axă verticală s-a dovedit a fi foarte utilă în locații în care direcția vântului tinde să varieze. Cu toate acestea, se spune că acest tip de turbină nu este la fel de fiabil și eficient ca un HAWT, unul dintre motive fiind amplasarea scăzută a rotoarelor.