MY.UAНовини
Електрика "з повітря": все, що потрібно знати про будову та роботу вітряних турбін
Електрика "з повітря": все, що потрібно знати про будову та роботу вітряних турбін

Електрика "з повітря": все, що потрібно знати про будову та роботу вітряних турбін

Енергія вітру є важливим поновлюваним джерелом і дуже популярна в Україні та у світі. Про те, як вона видобувається, розповість Фокус.

Вітряні турбіни називають "вітряними млинами третього тисячоліття". Вони використовують повітряні потоки для виробництва цінного ресурсу: електроенергії. Про те, як вони влаштовані і як працюють, пише Фокус.

Сучасну вітряну турбіну винайшов шотландець, піонер електротехніки Джеймс Блайт 1887 року. Він побудував вітряк для освітлення свого будинку відпочинку. Форма і розмір його турбіни сильно відрізнялися від сучасних. Вона була заввишки 10 м і складалася з дерев'яної вежі-триніжника, напівциліндричних вітрил із парусини та вертикального вала головного ротора. Відтоді конструкцію дещо змінили і ускладнили механізми, але принцип дії залишився колишнім, про що і піде мова нижче.

Що таке вітряна турбіна

Вітряна турбіна, або вітрогенератор, — це пристрій, що перетворює кінетичну енергію вітру (природного і поновлюваного джерела) на електрику. У той час як вентилятор використовує електрику для створення вітру, вітряна турбіна функціонує від протилежного: вона використовує вітер для виробництва електроенергії, пише Enel Green Power.

Що вища турбіна, то сильніший вітер, оскільки на його шляху менше перешкод. Лопаті турбіни, які схожі на пропелери літака, використовують аеродинамічну силу вітру для обертання ротора, який, у свою чергу, обертає генератор. Завдяки саме цьому процесу і виробляється електроенергія, яка потім подається в мережу.

Gazelle Wind Power: вітряна електростанція
Фото: Gazelle Wind Power

Вітряні турбіни, що передають електроенергію в мережу, або базуються на суші, або на морі. Конгломерації вітряних турбін відомі як вітрові електростанції. У 2022 році на частку вітряної енергії припадало 7,33% світового виробництва електроенергії, і ця цифра зростає з кожним роком.

Популярність вітряної енергії зумовлена тим, що, на відміну від електроенергії, що виробляється з викопного палива, вона не забруднює довкілля.

Як і більшість видів складної техніки, вітряки необхідно оглядати, очищати від сміття, змащувати, наносячи консистентне мастило або мастило, і ремонтувати.

Типи вітряних турбін

Існує два основних типи вітряних турбін: з горизонтальною віссю і з вертикальною віссю, повідомляє Energy Follower.

Горизонтально-осьові вітряні турбіни

Горизонтально-осьові вітряні турбіни (HAWT) є найпоширенішим і найефективнішим типом турбін. Вони, як правило, мають три лопаті і працюють "проти вітру", що означає, що лопаті звернені до вітру. Це пов'язано з тим, що головка HAWT може повертатися завдяки системі управління нишпоренням (про це ми розповімо нижче — ред.). Основні компоненти (наприклад, генератор) розташовані у верхній частині установки.

Вітряні турбіни з вертикальною віссю обертання

Як випливає з назви, вітрогенератори з вертикальною віссю обертання (VAWT) мають вертикальний вал ротора, і їхній зовнішній вигляд сильно відрізняється від HAWT.

VAWT є всеспрямованими, тому їх не потрібно налаштовувати для того, щоб вони були звернені до вітру: це може бути перевагою в місцях, де напрямок вітру дуже мінливий. Однак вони відносно рідкісні, оскільки менш ефективні з точки зору опору повітря. Основні компоненти розташовані біля їхньої основи.

Схема роботи лопатевої турбіни
Фото: enelgreenpower.com

Основні компоненти вітряної турбіни

Пристрої складаються з кількох компонентів, про які детально розповіло видання Wind Power Plus.

Фундамент. Це великий, важкий структурний блок з бетону, який підтримує всю конструкцію і сили, що діють на неї. У морських турбінах фундамент знаходиться під водою.

Вежа виготовляється зі сталі, хоча дерево (яке, як правило, вважається менш шкідливим для навколишнього середовища) також може використовуватися. Вона складається з трьох секцій і збирається на місці. Її висота варіюється, але зазвичай вона збігається з діаметром кола, яке створюють лопаті під час обертання. Вежа також містить силові кабелі, що з'єднують гондолу з трансформатором на землі.

Гондола розташована нагорі вежі і може повертатися на 360° навколо своєї осі залежно від напрямку вітру. Вона названа на честь частини крила літака, в якій розташовані реактивні двигуни. У ній розміщені основні механічні елементи: коробка передач і генератор.

Ротор і маточина. Ротори з двома лопатями дешевші та швидші, ніж трилопатеві, але вони також гучніші та вібрують. Як і у випадку з пропелерами на літаку, маточина — це ніс, лопаті прикріплені до неї, а вона, зі свого боку, з'єднана з механічними частинами в гондолі, розташованій за нею.

Лопаті розташовані зверху турбіни. Середня довжина становить 52 м. Вітер зменшує тиск повітря з одного боку лопаті, а різниця з іншого боку створює як підйомну силу, так і опір: коли підйомна сила сильніша за опір, ротор буде обертатися.

Важливо Тисячі вітряних турбін буде знесено: їм знайшли несподіване застосування (фото)

Як будуються вітрогенератори

Процес будівництва складний і вимагає як координації, так і точності, йдеться в матеріалі Earth Eclipse. Виготовляються різні компоненти, а потім їх привозять на місце встановлення. Спочатку необхідно зібрати вежу, після чого на неї поміщають гондолу та її вміст, а потім лопаті. Нарешті, але не в останню чергу, встановлюються розподільний щит і електрична система.

Процес досить простий. Ротор приводиться в дію вітром. Його обертання передається на вхідний вал, який живить електрогенератор. Ця так звана система управління рисканням дає змогу позиціонувати гондолу залежно від напрямку вітру. Ротор починає працювати тільки за швидкості вітру понад 10 км/год, тоді як вітряна турбіна вимикається за швидкості понад 90 км/год з міркувань безпеки.

Вітряна турбіна у формі стільника
Фото: Katrick Technologies

Як працює вітряк і скільки генерує енергії

Вітряні турбіни спроектовані так, щоб бути зверненими в одному напрямку. Це дає змогу максимізувати їхню ефективність у використанні енергії вітру. Таке розташування, коли лопаті турбіни звернені безпосередньо до вітру, що набігає, оптимізує захоплення кінетичної енергії, забезпечуючи ефективне перетворення на обертальний рух, який приводить у дію генератор для генерування електроенергії.

По суті, кінетична енергія вітру перетворюється ротором на механічну енергію. Редуктор прискорює повільне обертання лопатей, від 18 до 25 обертів на хвилину до 1800 обертів на хвилину, яке може живити електрогенератор. Електрогенератор перетворює механічну енергію на електрику. Трансформатор передає електрику з одного ланцюга в інший, змінюючи його характеристики.

Середня електрична потужність вітряної турбіни становить 2-3 МВт, що дає їй змогу виробляти понад 6 млн кВт*год електроенергії на рік, резюмує Enel Green Power.

Теги за темою
электроэнергия
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Трампу цього разу сподобався костюм президента України
Европейская правда
2025-08-18T18:37:16Z
"Я переодягнувся, а ти ні": Зеленський осадив журналіста Трампа, який образив його минулого разу
Фокус
2025-08-18T18:36:42Z
Трамп заявив, що любить українців: що сказав про росіян
TSN
2025-08-18T18:36:03Z
Зеленський пояснив, що потрібно для того, щоб війна припинилася
УкраинФорм
2025-08-18T18:33:59Z
Трамп на зустрічі із Зеленським заявив, що війна має закінчитися
УкраинФорм
2025-08-18T18:33:51Z
Трамп більше не вважає, що зупинка війни необхідна для мирних перемовин з РФ
Европейская правда
2025-08-18T18:33:36Z
Трамп натякнув на відправку військ США в Україну - що передбачається
GlavRed
2025-08-18T18:27:43Z
Трамп про гарантії для України: «Буде багато допомоги»
ZN UA
2025-08-18T18:27:42Z
Президент України запевнив, що готовий до виборів після війни
УкраинФорм
2025-08-18T18:27:41Z
На паузі щонайменше на місяць: ЗМІ рокрили нові подробиці атаки на Волгоградський НПЗ
GlavRed
2025-08-18T18:27:27Z
У Києві мобілізований порізав собі руки та шию на збірному пункті - столичний ТЦК проводить перевірку
УкраинФорм
2025-08-18T18:24:40Z
$5000 за вплив на рішення міськради – депутату Обухівської міської ради повідомлено про підозру
Украина Криминальная
2025-08-18T18:21:40Z
Псевдобанкір ошукав жінку на 140 000 гривень
InternetUA
2025-08-18T17:51:21Z
У Нью-Йорку на Таймс-сквер евакуювали людей через підозрілий пристрій
УкраинФорм
2025-08-18T17:33:34Z
Власника Полісся обікрали на чверть мільйона доларів: поліція веде розслідування
24tv
2025-08-18T17:00:55Z
Київський міський ТЦК прокоментував інцидент на одному зі збірних пунктів
ГЛАВКОМ NET
2025-08-18T16:33:00Z
Дві жінки втратили 51 000 гривень, поспілкувавшись із шахраями
InternetUA
2025-08-18T16:30:48Z
У ДТП на Київщині загинули троє людей, серед них дитина
Украина Криминальная
2025-08-18T16:27:11Z
Народилася у черкаській Смілі, а тепер розважає росіян: що говорить про війну актриса Лара Чаклін
Telegraf
2025-08-18T18:39:04Z
Ольга Сумська потрапила в новий гучний скандал - що сталося
GlavRed
2025-08-18T18:27:52Z
Наташа Корольова попросила у невістки вибачення дивним способом - деталі
GlavRed
2025-08-18T18:27:21Z
Дати дуба в окрузі Юба: дивитися онлайн
CutInsight
2025-08-18T17:27:57Z
Неочікувана колаборація: з якою українською зіркою Snoop Dogg записав спільний трек у 2020 році
24tv
2025-08-18T17:24:11Z
Улюблені пісні лунали просто неба: у Львові відбувся великий концерт до дня народження Кузьми
24tv
2025-08-18T16:03:06Z
Омолодять руки: який колір манікюру обрати жінкам після 50 років
24tv
2025-08-18T15:57:53Z
Єврофани плюються від обурення: Євробачення змінило логотип конкурсу вперше за 10 років
GlavRed
2025-08-18T15:27:04Z
Персонажі Гандальф та Фродо повернуться у наступному фільмі про «Володаря перснів»
УкраинФорм
2025-08-18T15:18:55Z
Духовний радник Трампа прокоментував релігійні вимоги Путіна в Україні
ГЛАВКОМ NET
2025-08-18T18:42:47Z
Розкриті технічні характеристики американського багатоцільового гелікоптера UH-72A Lakota
InternetUA
2025-08-18T18:33:07Z
Виїзд за кордон чоловікам до 22 років: Свириденко відповіла, коли уряд ухвалить відповідну постанову
ZN UA
2025-08-18T18:30:40Z
ВМС США завищили вартість катерів, які передали Україну: за різницю придбали собі нові
Фокус
2025-08-18T18:30:03Z
Гелікоптери ЗСУ збили понад 3200 дронів «Шахед» за рік — Сирський
ZN UA
2025-08-18T18:18:21Z
Сили безпілотних систем важким бомбером знищили на ходу російську машину з РЕБом
УкраинФорм
2025-08-18T18:15:44Z
Грошова допомога для пенсіонерів у Сумській області: в ПФУ назвали суми одноразових виплат
Политека
2025-08-18T18:00:17Z
Українська громада Дубліна святкуватиме День Незалежності концертом
УкраинФорм
2025-08-18T17:57:31Z
У Росії оголосили «небажаним» німецький фонд, який виплачував компенсації жертвам нацизму
УкраинФорм
2025-08-18T17:39:56Z
«Київстар» вийшов на біржу Nasdaq: перший день торгів обвалив ціну акцій
ГЛАВКОМ NET
2025-08-18T18:42:21Z
Держави без власних грошей: в яких країнах немає своєї валюти
24tv
2025-08-18T18:06:58Z
Китай несподівано збільшив експорт рідкісних металів: в чому причина
24tv
2025-08-18T18:01:57Z
Словаччина слідом за Угорщиною залишилася без російської нафти через нафтопровід "Дружба"
Gazeta UA
2025-08-18T17:57:48Z
Угорщина заявила про зупинку постачання російської нафти після атаки на інфраструктуру
360ua.news
2025-08-18T17:12:09Z
Торгівля у кризі: як змінився європейський експорт через мита Трампа
24tv
2025-08-18T17:03:34Z
«єОселя»: з початку року українці отримали кредитів на ₴7,6 мільярда
УкраинФорм
2025-08-18T17:00:12Z
Інфляція б'є по гаманцях: зростання зарплат у 2025 році буде меншим, ніж очікувалось
24tv
2025-08-18T16:36:25Z
Британія б’є на сполох через вплив Китаю на приватні школи
360ua.news
2025-08-18T16:36:22Z
Українці віком від 40 років зможуть проходити щорічне обстеження за рахунок держави
360ua.news
2025-08-18T17:45:49Z
Насіння чіа: наскільки корисне та кому не можна їсти
24tv
2025-08-18T17:03:40Z
"Золотий" ґрунт для огірків: як змусити овочі плодоносити до пізньої осені
Telegraf
2025-08-18T16:03:33Z
Чому не варто чистити зуби одразу після сніданку
360ua.news
2025-08-18T15:27:17Z
В Україні немає ознак епідемії коронавірусу - Ляшко
УкраинФорм
2025-08-18T15:12:49Z
В Україні готують безкоштовну щорічну перевірку здоровʼя для людей 40+
24tv
2025-08-18T14:51:14Z
Нова хвиля COVID-19: в Одесі запровадили карантин у лікарнях
Фокус
2025-08-18T14:21:59Z
Без волосся та чотирьох частин тіла: як будуть виглядати люди в майбутньому
GlavRed
2025-08-18T13:27:01Z
Зубна паста з волосся та нігтів працює краще за фтор, — дослідження
ITC
2025-08-18T12:22:38Z
У гаражі знайшли три раритетні авто, які майже не їздили
Топ Жир
2025-08-18T18:36:30Z
Родео від Ruf — це вдосконалена версія класичного Porsche 911 Dakar
Топ Жир
2025-08-18T17:51:02Z
Баггі, який реве понад 11 000 обертів на хвилину, мав би мати попередження про небезпеку для здоров’я
Топ Жир
2025-08-18T17:06:32Z
Gunther Werks показав стильний рестомод на базі Porsche
AutoCentre
2025-08-18T17:04:46Z
Kia представила оновлений мінівен Carnival
УкраинФорм
2025-08-18T17:03:29Z
Tatra показала цікаві повнопривідні вантажівки
AutoCentre
2025-08-18T16:15:02Z
Ці унікальні Bronco виглядають настільки вражаюче, що Ford навряд чи захоче залишати їх лише для себе
Топ Жир
2025-08-18T16:06:38Z
Nissan повертає на ринок доступну сімейну модель, яку продавали в Україні
Фокус
2025-08-18T15:27:12Z
Jeep краще припинити гортати, побачивши ці моделі Mahindra
Топ Жир
2025-08-18T15:21:26Z
Безкоштовне житло для ВПО у Київській області: де шукати підтримку
Политека
2025-08-18T18:30:45Z
Розвідка перехопила розмову, як командир РФ погрожує «обнулити» підрозділ за відмову від штурму
УкраинФорм
2025-08-18T17:54:05Z
Бійці полку "Скала" штурмом відкинули росіян на 3 км від кордону з Дніпропетровщиною
Фокус
2025-08-18T17:51:54Z
Експертка про плани влади забрати у столиці 8 млрд: Просто хочуть змародерити гроші Києва
Telegraf
2025-08-18T17:48:12Z
Обмеження руху транспорту в Дніпрі: в місті заплановані масштабні роботи, де діятимуть незручності
Политека
2025-08-18T17:30:44Z
На Донеччині затримали агентку РФ, яка збирала розвіддані для атак на Дружківку
УкраинФорм
2025-08-18T17:30:09Z
Спека посилиться, а потім прийде різке похолодання: якою буде погода найближчими днями
GlavRed
2025-08-18T17:27:47Z
Війська РФ атакували Добропілля та Костянтинівку - загинули четверо людей, семеро поранені
Комсомольская правда
2025-08-18T17:18:41Z
На озері Тельбін розцвіли водяні лілії, висаджені місцевими жителями
ГЛАВКОМ NET
2025-08-18T17:03:52Z
Коли пожовтіє листя: 2 знаки зодіаку, які у вересні відправляться у відпустку
24tv
2025-08-18T18:21:04Z
Ще одне маловідоме правило: за що туристам в Іспанії загрожує штраф до 2 тисяч євро
24tv
2025-08-18T18:15:15Z
"Вбиває" пральну машину зсередини: чому не можна прати порошком для ручного прання в машинці
24tv
2025-08-18T17:33:52Z
Апетитні рулетики з кабачка стануть зіркою святкового столу: як приготувати їх особливо смачно
Telegraf
2025-08-18T17:27:54Z
Безлюдно, а пляж на вигляд як болото: на що Росія перетворила популярний курорт в Україні
24tv
2025-08-18T17:03:06Z
Аджика без помідорів та яблук: рецепт гострого соусу на зиму, який не треба варити
Telegraf
2025-08-18T16:45:48Z
Не лише до безгрошів'я: чому не можна свистіти вдома
24tv
2025-08-18T16:39:59Z
Куди поїхати на День Незалежності: 5 місць в Україні, щоб поринути в атмосферу свята
24tv
2025-08-18T16:36:23Z
Гарбуз буде як мед: дві речі у вересні, і сусіди заздритимуть вашому врожаю
GlavRed
2025-08-18T16:27:06Z
Чому не можна вимикати комп’ютер під час оновлення
360ua.news
2025-08-18T18:21:09Z
Американські айтішники будують бункери та готуються до ШІ-апокаліпсису
InternetUA
2025-08-18T18:01:35Z
Відеокарти ATI Radeon: 25 років тому вийшов перший огляд
ITC
2025-08-18T17:27:09Z
Експерти назвали 3 комп’ютерні міфи, які давно пора забути
InternetUA
2025-08-18T17:06:17Z
Xiaomi випустила новий бюджетний смартфон із потужною батареєю: що про нього відомо
Фокус
2025-08-18T16:51:20Z
Помилкові уявлення про кондиціонери, які коштують грошей і роблять дім менш комфортним
24tv
2025-08-18T16:48:47Z
Інсайдер розкрив характеристики нового iPhone та здивував ціною
Gazeta UA
2025-08-18T16:18:34Z
Windows 11 отримає повноцінний темний режим для всіх програм
InternetUA
2025-08-18T15:51:35Z
Ми не побачимо iPhone 18 наступного року: інсайдери розповіли, що сталося
Фокус
2025-08-18T15:45:39Z
За "конспектами" Ісака і Йокереса: одноклубник Ярмолюка влаштував у соцмережах демарш Брентфорду через блокування трансферу
Football.ua
2025-08-18T18:21:16Z
Мальорка орендувала захисника Роми
Football.ua
2025-08-18T18:15:56Z
Дружина Усика назвала єдину людину, яка змусила нервувати Путіна
24tv
2025-08-18T18:06:43Z
Жіноча збірна України U-16 на Євробаскеті: розклад матчів та формат змагань
ГЛАВКОМ NET
2025-08-18T18:03:48Z
Астон Вілла долучилася до Баварії у бажаннях підписати Ніколаса Джексона — Плеттенберг
Football.ua
2025-08-18T18:01:29Z
Муха допомогла англійському гольфісту влучити м'ячем у лунку
ГЛАВКОМ NET
2025-08-18T17:39:00Z
Аргентина оголосила попередню заявку на матчі відбору до ЧС-2026
Football.ua
2025-08-18T17:36:34Z
Світоліна посіла 13-те місце у списку найкращих тенісисток світу, а Костюк - 27-у позицію
Комсомольская правда
2025-08-18T17:25:45Z
Де Дзербі відсторонив Рабьо від першої команди Марселя через жорсткий конфлікт із одноклубником
Football.ua
2025-08-18T17:21:49Z