Kako delujejo vetrne turbine?

Vetrne turbine pretvarjajo energijo vetra v elektriko. Vetrna turbina ima dve osnovni komponenti: lopatice, ki jih premika veter, ter mehanske prestave in generator električne energije. Ko veter premika lopatice turbine, gred rotorja premika zobnike znotraj menjalnika. To gibanje ustvarja energijo, ki jo zajame generator električne energije in jo doda v električno omrežje. Obstajata dve vrsti vetrnih turbin: vodoravna os in navpična os.

Vetrna turbina z vodoravno osjo (HAWT) je po videzu zelo podobna vetrnici. Električni generator in gred glavnega rotorja se nahajata na vrhu stolpa. Senzorji vetra in servomotorji se pogosto uporabljajo za samodejno poravnavo vetrnih turbin s smerjo prevladujočega vetra. Menjalnik pretvori veliko, počasno vrtenje v hitrost vrtenja, ki je potrebna za proizvodnjo električne energije.

Lopatice vetrnih turbin so zelo trde in izdelane iz kombinacije trde plastike in lahkih kovin. Rezila so nameščena pred stolpom in so običajno usmerjena proti vetru. To se naredi, da se prepreči, da bi se rezila potisnila nazaj v stolp in da se prilagodijo turbulenčnim silam

Na vetrni turbini so običajno tri rezila. Dolge so od 65 do 130 čevljev (20 do 40 metrov) in svetlo obarvane. V primeru velikih hitrosti vetra imajo vse vetrne turbine funkcijo izklopa. Ta funkcija se uporablja za preprečevanje poškodb opreme vetrne turbine.

Vetrna turbina z vertikalno osjo (VAWT) se nekoliko razlikuje od HAWT. Pri tem modelu sta generator in menjalnik nameščena na tleh, na dnu turbine. Ta premik omogoča večjo fleksibilnost in odpravlja potrebo po usmerjanju turbine neposredno proti vetru. Zaradi lege mehanske opreme na dnu turbine so bolj dostopne za popravila in vzdrževanje.

VAWT so običajno nameščeni na tleh ali na strehi stavbe. Hitrost vetra na tej višini je običajno počasnejša in zato proizvede manj energije. Ena možna rešitev je ustvariti zelo dolgo os, ki zahteva znatna sredstva in materiale.
Enote, nameščene na strehi, pobirajo veter, ki je bil zaradi oblike zgradbe preusmerjen čez streho. Ta funkcija lahko znatno poveča hitrost vetra. Strešno turbino je treba namestiti tako, da so lopatice vsaj polovice višine zgradbe od strehe. To je idealna razdalja za zajemanje največ energije vetra.