Kaip veikia vėjo turbinos?

Vėjo turbinos vėjo energiją paverčia elektra. Yra du pagrindiniai vėjo turbinos komponentai: mentės, kurias judina vėjas, ir mechaninės pavaros bei elektros generatorius. Kai vėjas judina turbinos mentes, rotoriaus velenas perkelia pavarų dėžės viduje esančias pavaras. Šis judėjimas sukuria energiją, kurią sugauna elektros generatorius ir prideda prie elektros tinklo. Yra dviejų tipų vėjo turbinos: horizontali ašis ir vertikali ašis.

Horizontalios ašies vėjo turbina (HAWT) savo išvaizda labai panaši į vėjo malūną. Elektros generatorius ir pagrindinis rotoriaus velenas yra bokšto viršuje. Vėjo jutikliai ir servovarikliai dažnai naudojami automatiškai suderinti vėjo turbinas pagal vyraujančio vėjo kryptį. Pavarų dėžė paverčia didelį, lėtą sukimąsi į sukimosi greitį, reikalingą elektros energijai gaminti.

Vėjo turbinų mentės yra labai standžios ir pagamintos iš kieto plastiko ir lengvųjų metalų derinio. Ašmenys įrengiami priešais bokštą ir dažniausiai nukreipti prieš vėją. Tai daroma tam, kad peiliai nebūtų priversti atgal į bokštą ir prisitaikytų prie turbulencijos jėgų

Vėjo turbinoje paprastai yra trys mentės. Jie yra nuo 65 iki 130 pėdų (20-40 metrų) ilgio ir šviesios spalvos. Esant dideliam vėjo greičiui, visos vėjo turbinos turi išjungimo funkciją. Ši funkcija naudojama siekiant išvengti vėjo turbinos įrangos pažeidimų.

Vertikalios ašies vėjo turbina (VAWT) šiek tiek skiriasi nuo HAWT. Šiame modelyje generatorius ir pavarų dėžė yra ant žemės, prie turbinos pagrindo. Šis poslinkis suteikia didesnį lankstumą ir pašalina poreikį nukreipti turbiną tiesiai į vėją. Mechaninės įrangos vieta turbinos apačioje leidžia jas lengviau pasiekti remontui ir priežiūrai.

VAWT dažniausiai montuojami ant žemės arba ant pastato stogo. Vėjo greitis šiame aukštyje paprastai yra lėtesnis, todėl generuoja mažiau energijos. Vienas iš galimų darbų yra sukurti labai ilgą ašį, kuriai reikia didelių išteklių ir medžiagų.
Ant stogo montuojami įrenginiai sugeria vėją, kuris buvo nukreiptas virš stogo pagal pastato formą. Ši savybė gali žymiai padidinti vėjo greitį. Turbina ant stogo turi būti sumontuota taip, kad mentės būtų bent per pusę pastato aukščio nuo stogo. Tai idealus atstumas daugiausiai vėjo energijos surinkti.