Ludzie na całym świecie wykorzystują energię odnawialną do zasilania swoich domów i firm na wiele sposobów. Energia wiatrowa jest prawdopodobnie jednym z najpopularniejszych, najtańszych i najbardziej dostępnych źródeł energii odnawialnej. Wszędzie tam, gdzie wieje stały, silny wiatr - najlepiej z dużą wysokością dla uzyskania szybszych wiatrów - istnieją możliwości budowy farm wiatrowych. Turbiny wiatrowe wytwarzają czystą energię elektryczną z energii kinetycznej wiatru. Polega to na przekształceniu energii kinetycznej w pracę mechaniczną, którą można wykorzystać do napędzania generatora elektrycznego. Generatory te wytwarzają energię elektryczną bezpośrednio, bez konieczności wtórnej konwersji lub odzysku ciepła. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak to działa, czytaj dalej!
Jak działa energia wiatrowa
Aby zrozumieć, jak działa energia wiatru, musimy wiedzieć kilka rzeczy o powietrzu. Powietrze składa się z cząsteczek, które są od siebie bardzo oddalone. Cząsteczki te są bardzo lekkie, więc nieustannie odbijają się od siebie i przemieszczają z miejsca na miejsce. Wiosną i latem, gdy powietrze przy ziemi jest cieplejsze niż powietrze nad nią, cząsteczki te unoszą się do góry. Gdy robi się chłodniej, znów opadają. Turbiny wiatrowe wykorzystują to unoszenie się i opadanie do wytwarzania energii. Łopaty turbin są ustawione w taki sposób, że gdy cząsteczki powietrza unoszą się, łopaty są ustawione pod takim kątem, aby przechwycić część tej energii. Następnie, gdy cząsteczki opadają, turbiny są obracane w drugą stronę, aby przechwycić bryzę i wytworzyć energię elektryczną. Jest to tzw. system "updraft" lub "downdraft". Gdy bryza jest najsilniejsza, turbiny wiatrowe mogą wytwarzać dużo energii. Jednak nie zawsze działają one tak, jak byśmy sobie tego życzyli.
Jak działają turbiny wiatrowe
Turbiny wiatrowe mają za zadanie przechwytywać energię z prądów wznoszących i opadających powietrza. Zazwyczaj wykorzystuje się w nich trzy rodzaje technologii turbin: Rogi lub wentylatory kanałowe są używane w obszarach o słabym wietrze, turbiny Darrieusa są używane w obszarach o silniejszym wietrze, a następnie są bardziej powszechne typy turbin wiatrowych, takie jak turbiny wiatrowe o poziomej osi. Turbiny o poziomej osi obrotu są najbardziej rozpowszechnionym typem turbin wiatrowych i występują w dwóch głównych wersjach:
- turbiny dwułopatkowe: turbiny te mają dwie łopatki, które pomagają przekształcić energię kinetyczną w pracę mechaniczną, którą można wykorzystać do napędzania generatora elektrycznego
- turbiny trójłopatkowe: turbiny te mają trzy łopatki i są czasem stosowane w turbinach morskich
Zalety energii wiatrowej
Energia wiatrowa ma wiele zalet w porównaniu z innymi formami energii odnawialnej.
- Niskie koszty eksploatacji: Paliwo dla turbiny wiatrowej jest darmowe: jest nim wiatr! Oznacza to, że po zainstalowaniu turbiny koszty eksploatacji są bardzo niskie.
- Brak zanieczyszczeń: Gdy turbina wiatrowa działa normalnie, nie wytwarza żadnych szkodliwych emisji.
- Brak ryzyka wyczerpania się paliwa: W przeciwieństwie do innych źródeł energii, nie ma ryzyka wyczerpania się paliwa w turbinie wiatrowej. Nie trzeba się martwić, że nagle się zatrzyma lub że zabraknie jej paliwa i trzeba będzie ją wymienić.
- Brak kosztów transportu paliwa: Nie trzeba się martwić o transport paliwa do turbiny, ponieważ źródłem energii jest wiatr.
- Zapewnia różnorodność i stabilność: Energia wiatrowa może być doskonałym rozwiązaniem, jeśli poszukujesz źródła energii odnawialnej, które zapewnia stabilność i pewną różnorodność.
Wady energii wiatrowej
Jak wszystkie źródła energii, energia wiatrowa ma pewne wady.
- Nie jest stała: Ilość energii wytwarzanej przez turbinę wiatrową jest różna. Każda turbina ma inną zdolność wytwarzania energii - niektóre produkują jej więcej, a inne mniej. Ilość energii produkowanej przez turbinę zmienia się także z dnia na dzień, a nawet z godziny na godzinę.
- Nie jest dostępna przez cały czas: Przepływ prądów powietrza nie jest stały. W rzeczywistości zmienia się on z godziny na godzinę i z dnia na dzień. Dlatego ilość energii wytwarzanej przez turbinę jest zmienna. Są okresy, kiedy turbina wytwarza dużo energii, i takie, kiedy wytwarza jej bardzo mało.
- Wymaga konserwacji: Turbiny wiatrowe wymagają konserwacji. Ponieważ są to urządzenia mechaniczne, mogą się zepsuć lub zużyć. Należy je regularnie kontrolować i dokonywać napraw.
Jak wiatr wpływa na nas?
Wiatr wpływa na nas na wiele sposobów, niektóre z nich są dobre, inne złe.
- Bryza: W gorący letni dzień prawdopodobnie otworzysz okna i pozwolisz, by przez Twój dom przeszła bryza. Bryza, która chłodzi wnętrze domu, to ta sama bryza, którą można wykorzystać do produkcji energii elektrycznej.
- Burza: Gdy zbliża się burza, można usłyszeć, że wiatr staje się coraz głośniejszy. Im silniejszy wiatr, tym głośniejszy. Im silniejszy jest wiatr, tym więcej ma energii. Oznacza to, że wiatr, który napędza turbiny, jest silniejszy i ma więcej energii.
- Huragan: Najsilniejszy wiatr, jakiego doświadczamy, pochodzi z huraganów. Gdy nadciąga huragan, lepiej jest zamknąć luki w oknach. Energia huraganu jest tak duża, że może powodować uszkodzenia konstrukcji. Może także zrywać linie energetyczne i powodować rozległe przerwy w dostawie prądu.
Energia wiatru działa poprzez wychwytywanie wznoszących się i opadających prądów powietrza w celu wytworzenia pracy mechanicznej. Praca ta może być przekształcana w energię elektryczną za pomocą turbin. Turbiny wiatrowe są ustawione w taki sposób, aby przechwytywać wznoszące się i opadające prądy powietrza. W ten sposób powstaje praca mechaniczna, którą można wykorzystać do napędzania generatora elektrycznego. Energia wiatrowa ma wiele zalet. Jej koszty eksploatacyjne są niskie, nie powoduje zanieczyszczeń, nie ma ryzyka wyczerpania paliwa, a także zapewnia różnorodność i stabilność. Ma jednak pewne wady. Nie jest ona stała, nie jest dostępna przez cały czas i wymaga konserwacji. Wiatr wpływa na nas na wiele sposobów, niektóre z nich są dobre, inne złe. Najsilniejszy wiatr, jakiego doświadczamy, pochodzi z huraganów.
- Admin