Vetrne turbine ali vetrnice so naprave, ki energijo vetra pretvarjajo v mehansko rotacijsko energijo. Zaradi tega se vetrna turbina razlikuje od jadra, ki vetrno energijo uporablja neposredno, brez pretvorbe.
Navodila
Korak 1
V literaturi lahko pogosto najdemo besedo "vetrnica" glede vetrnic. Vetrnice so bile dejansko prve vetrne turbine, ki so uporabljale načelo pretvorbe energije.
2. korak
Tudi vetrnice so se uporabljale in se trenutno uporabljajo za dvigovanje vode iz vodnjakov in vodnjakov. Dvigala za namakalne vode imajo majhne vetrnice. Vetrne turbine za dviganje vode za arteške vrtine so lahko precej impresivne - njihova vetrna kolesa z več lopaticami pogosto dosežejo več deset metrov v premeru.
3. korak
Posebej razširjene so vetrne elektrarne. Verjetno ste že slišali za orjaške nizozemske vetrne elektrarne, ki zasedajo celotna polja in celo vstopajo v obalno območje morja. Sestavljeni so iz velikega števila vetrnih turbin z električnimi generatorji, povezanimi v skupno omrežje.
4. korak
Načelo vetrne elektrarne je preprosto. Os vetrne turbine je neposredno ali prek prenosnega sistema povezana z osjo električnega generatorja (dinamo). Napetost, odstranjena iz generatorja, se pošlje v potrošnikovo omrežje ali za polnjenje baterij.
5. korak
Vetrne elektrarne so lahko precej majhne, zasnovane za oskrbo poletne koče ali zasebne hiše z električno energijo. Obstajajo celo mobilne različice takšnih naprav, ki se uporabljajo pri odpravah ali pohodniških potovanjih.
6. korak
Zasnove vetrnih turbin so zelo raznolike. Zgoraj opisana vetrnica z vodoravno osjo, ki se pogosto uporablja v vetrnicah, ima običajno dve ali več rezil, lahko pa je tudi ena, opremljena s protiutežjo. Lopatice vetrnih turbin včasih imenujemo krila ali lopute. Lahko se razlikujejo tudi po zasnovi. Tudi starodavne vetrnice imajo lopute, oblikovane kot režasto krilo. Nekatere vetrnice imajo prožne lopatice, izdelane po principu jadra.
7. korak
Vetrna turbina z vodoravno osjo ima vetrno kolo, jambor, na katerem je nameščena, in rep. Slednji obrača vetrno kolo s svojo osjo vzdolž vetra. Obstajajo takšne naprave brez perja (na primer z navpično osjo).
8. korak
Vetrnice z navpično osjo včasih imenujejo tudi vetrnice. Njihovo delovanje temelji na razliki v silah zračnega upora med konkavno in konveksno površino. Zanimivo je, da so bile prve take naprave na vzhodu uporabljene kot dvigala za vodo. Njihov rotor je bil sestavljen iz jader. Poleg tega je zadnji veter napolnil in potisnil rezila, nasprotni veter pa se je zložil, kar je zmanjšalo njihov upor.
9. korak
Privlačnost vetrnic je, da uporabljajo brezplačno energijo vetra. Takšne naprave ne onesnažujejo vode in zraka z produkti zgorevanja, ne porabljajo kisika. Zato veljajo za alternativni in okolju prijazen način pridobivanja energije.
10. korak
Vetrne turbine imajo tudi slabosti. Velika vetrna kolesa ogrožajo ptice. Za pridobitev večje količine električne energije je treba za vetrno elektrarno uporabiti veliko površino. Vetrovi pihajo s spremenljivo hitrostjo, zaradi česar je energija, prejeta iz vetrne turbine, nestabilna. Slednji problem je mogoče rešiti, če del energije porabimo za polnjenje baterij.
