Vjetroturbina

Lopatice rotora su u dana�nje vrijeme oblikovane poput avionskog krila. Njih pokre?e aerodinami?ki uzgon, i imaju prili?no visok stupanj pretvorbe energije vjetra u mehani?ki rad. Koriste se tri lopatice jer je to najprakti?nija i najisplativija konfiguracija, te je s vremenom postala uobi?ajena za gotovo sve velike proizvo?a?e vjetroagregata. Kod dvije (a pogotovo jedne) lopatice brzina vrtnje je znatno ve?a, �to ima mnogo negativnih posljedica u smislu u?inkovitosti i op?e prihva?enosti vjetroagregata.

Broj okretaja rotora se regulira aerodinami?kim ko?enjem. Takvo ko?enje se ostvaruje odabirom odgovaraju?eg kuta lopatice s obzirom na vjetar. Postoji i radna disk ko?nica koja laganim ko?enjem regulira broj okretaja rotora kao ispomo? aerodinami?kom ko?enju.

Kabina

Kabina se nalazi na vrhu stupa. Njezini najbitniji dijelovi za jedan op?i vjetroagregat, uz odre?ene specifi?nosti ovisno o proizvo?a?u i modelu su: ku?i�te, elementi za ule�i�tenje sporohodnog vratila, zup?ani?ki prijenosnik, brzohodno vratilo s disk ko?nicom, generator, kontrolna jedinica, rashladni sustav, motorni pogon za zakretanje kabine s ko?nicom i hidrauli?ki pogon. Zup?ani?ki prijenosnik pove?ava brzinu vrtnje prijenosnim omjerom 30-60 puta. Iz njega izlazi brzohodno vratilo koje pokre?e generator. Kod nekih tipova vjetroagregata generator je direktno spojen na rotor bez prijenosnika. Elektroni?ki kontrolni sustav uz pomo? podataka s kontrolne jedinice (koja mjeri podatke o brzini i smjeru vjetra) prati uvjete rada vjetroagregata.

Stup

Stup je naj?e�?e cijevaste izvedbe, makar u nekim slu?ajevima mo�e biti i re�etkasti. Unutar cijevastog stupa se nalaze stube, a kod ve?ih se ponekad ugra?uje i dizalo. U podno�ju se nalazi transformator koji povezuje vjetroagregat sa srednjenaponskom mre�om, te kontrolna i mjerna jedinica. Transformator se ponekad nalazi i u zasebnoj gra?evini u podno�ju stupa.

Generator

Generatori za vjetroagregate su posebne konstrukcije, jer moraju raditi sa snagom koja je jako varijabilna. Za sve ja?e vjetroagregate koriste se generatori izmjeni?nog napona, koji se hlade zrakom (puno rje?e vodom). Ugra?uju se sinkroni ili asinkroni generatori, i to naj?e�?e sinkroni za slabu ili prijenosnu mre�u, a asinkroni za jaku distribucijsku mre�u. U najnovijim izvedbama vjetroagregata sve se vi�e koriste sinkroni generatori s permanentnim magnetima i direktnim pogonom zbog svoje kompaktne izvedbe i dobrih karakteristika rada.

Osnovne tehni?ke krivulje vjetroagregata

Krivulja izlazne elektri?ne snage prikazuje ovisnost proizvedene elektri?ne snage o brzini vjetra. Uobi?ajeno je da vjetroagregati po?inju raditi pri brzinama od 3-5 m/s, nazivna snaga im je na 12-15 m/s, a obustava rada nastupa pri brzini vjetra izme?u 20 i 25 m/s zbog mogu?nosti mehani?kih o�te?enja kao �to se vidi na slici broj 2.

Slika 2: Krivulja ovisnosti snage vjetroturbine o brzini vjetra

Krivulja stupnja djelovanja vjetroagregata prikazuje promjenu pretvorbe energije vjetra u elektri?nu energiju s obzirom na brzinu vjetra. Ona se dobiva dijeljenjem izlazne elektri?ne snage i ulazne energije vjetra. Slika 3 nam prikazuje tipi?ni danski vjetroagregat ?ija je iskoristivost oko 20%.

Slika 3: Krivulja stupnja djelovanja

Krivulja godi�nje proizvodnje elektri?ne energije vjetroagregata prikazuje ovisnost proizvedene elektri?ne energije o srednjoj godi�njoj brzini vjetra. Slika 4 nam prikazuje tu kirvulju za danski vjetroagregat DeWind od 600 kW sa Weibullovim koeficijentima od 1,5, 2 i 2,5.

Slika 4: Krivulja godi�nje proizvodnje elektri?ne energije

Krivulja emisije buke u ovisnosti o udaljenosti od vjetroagregata prikazuje da se pove?anjem udaljenosti razina buke vjetroagregata smanjuje po kvadratnoj funkciji.