Wie funktionieren Windkraftanlagen?

Windkraftanlagen verwandeln die Energie des Windes in Elektrizität.Es gibt zwei grundlegende Komponenten für eine Windkraftanlage: Klingen, die vom Wind und den mechanischen Zahnrädern und den Stromerator bewegt werden.Wenn der Wind die Turbinenblätter bewegt, bewegt die Rotorwelle die Zahnräder in das Getriebe.Diese Bewegung erzeugt Energie, die vom Stromerzeug erfasst und dem Stromnetz hinzugefügt wird.Es gibt zwei Arten von Windturbinen: horizontale Achse und vertikale Achse.

Eine horizontale Achsenwindturbine (HAWT) ist einer Windmühle im Aussehen sehr ähnlich.Der elektrische Generator und die Hauptrotorwelle befinden sich oben am Turm.Windsensoren und Servomotoren werden häufig verwendet, um Windkraftanlagen automatisch mit der Richtung des vorherrschenden Windes auszurichten.Das Getriebe wandelt die große, langsame Drehung in die zur Stromerzeugung erforderliche Drehzahl um.

Die Klingen von Windturbinen sind sehr steif und aus einer Kombination aus harten Kunststoffen und leichten Metallen hergestellt.Die Klingen sind vor dem Turm installiert und werden normalerweise gegen den Wind spitz.Dies geschieht, um zu verhindern, dass die Klingen wieder in den Turm gedrückt werden und Turbulenzkräfte unterbringen.Sie sind zwischen 65 und 130 Fuß lang und leicht gefärbt.Im Falle einer hohen Windgeschwindigkeit haben alle Windkraftanlagen eine Abschaltfunktion.Diese Funktion wird verwendet, um Schäden an der Windkraftanlage zu vermeiden.

Eine vertikale Achsenwindturbine (VAWT) unterscheidet sich leicht vom HAWT.In diesem Modell befinden sich der Generator und das Getriebe auf dem Boden an der Basis der Turbine.Diese Verschiebung ermöglicht eine größere Flexibilität und beseitigt die Notwendigkeit, die Turbine direkt in den Wind zu richten.Die Lage der mechanischen Geräte am Boden der Turbine macht sie für Reparaturen und Wartungen zugänglicher.

VAWTs werden normalerweise auf dem Boden oder auf einem Gebäude auf dem Dach installiert.Die Windgeschwindigkeit in dieser Höhe ist normalerweise langsamer und erzeugt daher weniger Energie.Eine mögliche Arbeit besteht darin, eine sehr lange Achse zu schaffen, die erhebliche Ressourcen und Materialien erfordert.

Dacheinheiten auf dem Dach nehmen Wind auf, der durch die Form des Gebäudes über das Dach umgeleitet wurde.Diese Funktion kann die Windgeschwindigkeit erheblich erhöhen.Eine Turbine auf dem Dach sollte so installiert werden, dass die Klingen mindestens die Hälfte der Bauhöhe vom Dach sind.Dies ist die ideale Entfernung, um die meiste Windenergie zu erfassen.