Energia wiatru:

1.Potencjał energii wiatru.

Wiatr należy do odnawialnych źródeł energii. Jest to ruch powietrza at­mosferycznego o przeważającej składowej poziomej, który powstaje wskutek nierównomiernego rozkładu ciśnienia atmosferycznego w różnych punktach powierzchni Ziemi.

Energia wiatru jest pochodzenia słonecznego (1-2% energii docierającej do powierzchni Ziemi, co odpowiada mocy 2700 TW) [2.14], przy czym wpływ na jego kierunek ma również ruch wirowy Ziemi (siła Coriolisa) oraz prądy morskie. Wypadkowy ruch mas powietrza jest zatem wywołany łącznym działa­niem różnych czynników atmosferycznych, w efekcie czego wiatr charakteryzu­je się różnym kierunkiem i intensywnością.

Elektrownie wiatrowe wykorzystują moc wiatru przy jego prędkości w gra­nicach od 4 do 25 m/s [2.2].

Energia wiatru charakteryzuje się znacznym potencjałem. Światowe zaso­by energii wiatru nadające się do wykorzystania z technicznego punktu widzenia to 53 tys. TW • h/rok. Stanowi to równoważność czterokrotnego zużycia energii elektrycznej w 1998 roku [2.261]

2.Konwersja en. wiatru na en. elektryczną.

Turbina wiatrowa to siłownia wiatrowa albo elektrownia wiatrowa. Na turbinę wiatrową składa się wirnik wiatrowy osadzony na wale wolnoobrotowym, którego obroty poprzez skrzynię przekładniową są przekazywane do wału szybkoobrotowe­go i generatora. Stan siłowni jest kontrolowany poprzez system sterowania.

Turbina wiatrowa przetwarza energię kinetyczną na energię ruchu obrotowe­go wału głównego. Przekładnia mechaniczna ma za zadanie zwiększyć prędkość obrotową z 30+80 obr/min na wyjściu turbiny do 1500-3000 obr/min na wale na wejściu generatora. Na wyjściu generatora otrzymuje się energię elektryczną.(W większości produkowanych obecnie turbin wykorzystuje się układ osi poziomej z dwoma lub trzema łopatkami. Na wieży elektrowni wiatrowej znaj­duje się zwykle przekładnia mechaniczna oraz generator) Stosowane obecnie turbiny wiatrowe mają na ogół moce od 200 do 2000 kW i generują energię elektryczną jedynie w określonym zakresie prędkości wiatru. Moc znamionową z elektrowni uzyskuje się przy prędkościach wiatru 12-15 m/s.

6.Farmy wiatrowe z przykładem

Farma wiatrowa – instalacja złożona z pojedynczych turbin wiatrowych w celu produkcji energii elektrycznej. Skupienie turbin pozwala na ograniczenie kosztów budowy i utrzymania oraz uproszczenie sieci elektrycznej. Farmy wiatrowe mogą być lokowane na lądzie lub poza lądem. Sieć farm wiatrowych szybko rozwija się np. w Danii i Niemczech. Światowym liderem jest Teksas.

Farma wiatrowa w Roscoe -Największa na świecie farma wiatrowa znajduje się w mieście Roscoe (Teksas), która ma powierzchnię 40,5 tys. ha. Może wyprodukować 781,5 MW energii. Zamontowano 627 turbin, które zostały dostarczone przez trzy firmy: Siemens, Mitsubishi i General Electric.

(W książce nie wspominali o farmach lądowych i wodnych, żadnych konkretów w necie nie widziałem, więc jak ktoś ma dostęp do notatek niech uzupełni)

Elektrownie wiatrowe umożliwiają:

• znaczne zredukowanie zanieczyszczenia środowiska,

• zmniejszenie zużycia energii ze źródeł nieodnawialnych,

• zagospodarowanie nieużytków (rozmieszczenie elektrowni wiatrowych na terenach niezurbanizowanych),

• stworzenie nowych miejsc pracy,

• oszczędności na surowcach, gdyż energia wiatru jest bezpłatna.

I tak np. wybudowanie jednej elektrowni wiatrowej o mocy 300 kW zmniej­sza w środowisku emisję w skali rocznej odpowiednio S0₂ o 7 ton, NO^ o 5 ton, (!0₂ o 1000 ton i popiołów o 60 ton [2.4].

Energetykę wiatrową cechują też wady:

• duże rozproszenie elektrowni,

• wprowadzanie zakłóceń do sieci energetycznych ze względu na zmienność wiatru, zarówno jego prędkości (zmiany dobowe i roczne), jak i kierunku,

• wysoki poziom hałasu wywołanego pracą turbin, także wytwarzanie szkodliwych ultradźwięków, szczególnie w starszych rozwiązaniach konstrukcyjnych,

• zakłócanie fal ultradźwiękowych,

• konieczność stosowania akumulatorów energii (cykliczność pracy),

• zakłócanie krajobrazu (nieestetyczne wieże turbin wiatrowych),

• zagrożenie dla ptaków,

• wysokie koszty inwestycyjne.

Energia WóDY;P

1.Energia rzek mórz, fal ,pływów, prądów

En. pływów-Siła wzajemnego grawitacyjnego oddziaływania Słońca, Ziemi i Księżyca zmienia się wskutek eliptycznej trajektorii Księżyca wokół Ziemi i Ziemi wokół Słońca. Wskutek tego powstają cykliczne ruchy mas wód. Wykorzystanie cał­kowitej ziemskiej energii pływów w 100% zapewniłoby uzyskanie 160 GW mocy. Pierwsze wzmianki o energii pływów pochodzą już z 1086 roku, jednak pierwsza elektrownia pływowa powstała dopiero w 1967 roku we Francji. W elek-trowni pływowej wykorzystuje się różnicę poziomów wody podczas odpływu.

Energia fal powstaje wskutek oddziaływania wiatru, a jej potencjał światowy ocenia się na 3 TW. Chociaż konwersja energii fal na elektryczną stanowi nudne zadanie, jednak powstają różne rozwiązania techniczne w tym zakresie.

En. Prądów-Szacuje się, że prądy morskie wszystkich mórz i oceanów dałyby moc '' 7 TW. Zim² przekroju poprzecznego prądu morskiego o prędkości 1 m/s uzyskać można 600 W mocy elektrycznej. Równoważną energię z wiatru można uzyskać, gdyby wiał on z prędkością dziesięciokrotnie większą tzn. 10 m/s.

Energia rzek -Wykorzystuje się tu energię potencjalną rzek spływających z wyżej położonych terenów czyli różnicę między energią górnego a dolnego biegu rzeki. Strumień rzeki jest przepuszczany przez turbinę wodną w sposób kontrolowany. Turbina ta napędza generator prądotwórczy. Takie elektrownie są niezwykle ekologiczne i jednocześnie regulują stosunki wodne czyli poprawiają warunki uprawowe oraz zaopatrzenie ludności w wodę.

2.komplexowe projektowanie el. wodnych.

Do funkcji nowej zapory, oprócz zapewniania energii wodnej do wytwarzania energii elektrycznej w budowanej równocześnie elektrowni, należy zapobieganie powodziom oraz ułatwienie żeglugi śródlądowej.

3.największe elektrownie wodne+

Elektrownia	Lokalizacja	Moc zainstalowana [MW]
Itaipu na Paranie	Brazylia/Paragwaj	14 750
Three Gorges na Jangcy	Chiny	13 490/17 700
Raul Leoni (Guri) na Caroni	Wenezuela	10 055
Tucuri na Tocantuins	Brazylia	8 370
Grand Coulee na Columbii	USA	6 495
Krasnojarsk na Janiseiu	Rosja	6 000

5.podział elektrowni.

- przepływowe, na rzekach nizinnych,

- regulacyjne, umożliwiające magazynowanie wody w przeznaczonych do tego celu zbiornikach i przetwarzanie jej na energię elektryczną w miarę zapotrzebowania,

- kaskadowe, z wieloma zbiornikami wodnymi, co pozwala na lepszą re­gulację, magazynowanie i przetwarzanie wody, ale także stanowi za­bezpieczenie przeciwpowodziowe,

- pompowo-szczytowe, w których przetwarzanie energii elektrycznej na energię potencjalną wody odbywa się w godzinach nocnych, a następnie zwraca się energię do sieci w godzinach szczytowych w ciągu dnia.

6.MEWy

W małej energetyce wodnej (MEW) obowiązuje podział zarówno ze względu na kryterium mocy, jak i na kryterium wysokości spadu wody. Zgodnie z pierwszym kryterium wyróżnia się [3.6]:

małą energetykę, tzn. elektrownie do 5 MW, w tym tzw. mikroenergetyka - elektrownie od 70 kW do 100 kW, oraz makroenergetyka - po­wyżej 100 kW.

Według kryterium spadu małe elektrownie dzielą się na [3.4, 3.15]:

- niskospadowe: 2-20 m,

- średniospadowe: do 150 m,

- wysokospadowe: powyżej 150 m,

- pływające po rzece,

- derywacyjne.

W Polsce Łączna moc małych elektrowni (MEW) to 116,5 MW. Mikroelektrownie pracują z mocą od kilku do kilkunastu kilowatów.

W okresie międzywojennym dysponowaliśmy 8000 małych elek­trowni wodnych, pozostało z nich około 25%, z czego większość w złym stanie technicznym [3.11]. Planuje się odbudowę tych elektrowni, i w ramach tej od­budowy przewiduje się wprowadzenie do obiektów tzw. turbin kielichowych, które charakteryzuje wysoki wyróżnik szybkobieżności.

Biorąc pod uwagę dotychczasowy rozwój hydroenergetyki, przewiduje się, że w małych elektrowniach wodnych Polski do 2010 roku powinno przybyć około 100-150 MW

3.Konwersja Fotovoltaiczna.

1.energia słońca i zasoby

Do takich źródeł należy Słońce. Ponadto energia Słońca jest dostępna na całym świecie, praktycznie niewyczerpywalna. a jej przetwarzanie nie wiąże się z emisją zanieczyszczeń do atmosfery.

Do powierzchni Ziemi, co roku dociera ok. 8 x 108 TWh energii słonecznej. Dla porównania, całkowite światowe zapotrzebowanie roczne wynosi niewiele ponad 1 x 105 TWh energii pierwotnej.

2.Becquerel,Einstein,Czochralski

Becquerel -Technologia ogniwa słonecznego sięga 1839 roku. kiedy A. C. Becquerel zaobserwował że światło padające na elektrodę, zanurzoną w roztworze przewodnika, powoduje powstanie prądu elektrycznego. Za doświadczenia i dziedziny elektrochemii Becquerel został uhonorowany Medalem Copleya Królewskiego Stowarzyszenia w Londynie

Einstein- 1905 rok A. Einstein wytłumaczył powstawanie zjawiska fotowoltaicznego, na gruncie teorii kwantowej, za co w 1922 roku otrzymał Nagrodę Nobla.

Czochralski-Starał się wymyślić sposób pomiaru szybkości z jaką tworzą się z roztworu kryształy metali. przez przypadek zamurzył pióro w roztworze cyny, gdy je wyciągnął zauważył ciągnący się za nim drucik jak włos. po przebadaniu okazało się ze to pojedynczy kryształ cyny.

3.Rozwiazania konstukcyjne i technologiczne ogniw

4.budowa i zasada działania

Mechanizm zjawiska efektu fotowoltaicznego (zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne) polega na zmianie właściwości elektrycznych ciała stałego, zwłaszcza półprzewodnika, pod wpływem padającego promieniowania elektro­magnetycznego (światła). W półprzewodnikach jednorodnych następuje zwięk­szenie przewodnictwa elektrycznego, a w niejednorodnych (złącze p-n) powstaje także siła elektromotoryczna. Dodatkowo przewodnictwo wywołane (Światłem nosi nazwę przewodnictwa fotoelektrycznego, a powstanie siły elektromotorycz­nej - zjawiska fotowoltaicznego [7.5].

Wskutek promieniowania słonecznego absorbowanego przez półprzewod­nik z barierą potencjału następuje generacja ujemnego (elektronu) i dodatniego (dziury) ładunku. Ładunki te są rozdzielane przez barierę potencjału i zbierane na elektrodach zewnętrznych. Po dołączeniu obciążenia następuje przepływ prądu, a w dalszym ciągu jest wykonywana praca [7.25, 7.26].

Energia kinetyczna wybitych ładunków jest wprost proporcjonalna do czę­stotliwości padającej fali świetlnej [7.31, 7.40]. Ze względu na barierę potencja­łu energetycznego zjawisko fotowoltaiczne nie jest możliwe poniżej pewnej częstotliwości granicznej. Wprowadzenie domieszek do materiału bazowego pozwala na obniżenie tej bariery.

Podstawowym przyrządem elektronowym stosowanym do konwersji ener­gii słonecznej na elektryczną z wykorzystaniem zjawiska fotowoltaicznego jest ogniwo fotowoltaiczne. Wytwarza się w nim prąd stały [7.22].

Pierwiastki:

Si krystaliczny

Si amorficzny

CdS-siarczan kadmu

CdTe- tellur kadmu

GaAs arsenek galu

Cu₂S- siarczan miedzi

Ogniwa słoneczne znajdują zastosowanie w pięciu podstawowych obszarach:

- grupa I: urządzenia elektroniczne powszechnego użytku,

- grupa II: systemy wolno stojące,

- grupa III: systemy dołączone do sieci elektroenergetycznych,

- grupa IV: systemy hybrydowe,

- grupa V: urządzenia w kosmonautyce.

5 charakterystyki prądowo napięciowe

6.wpływ temp. I nasłonecznienia na charakterystyki

7.punkt mocy maxymalnej

Moc maksymalna i punkt mocy maksymalnej MPP .MPP charakteryzuje maksymalną moc wydzieloną na rezystancji obciążenia. Położenie MPP na charakterystyce prądowo-napięciowej zmienia się przy zmieniających się warunkach nasłonecznienia i temperatury. Z punktem MPP wiąże się pojęcie bardzo ważnego parametru określającego jakość ogniwa, tzw. współczynnika wypełnienia.

8.wsp.wypełnienia i sprawność

Współczynnik wypełnienia FF (fill factor) zdefiniowany jest jako stosunek pola powierzchni prostokąta o bokach określonych wartościami prądu i napięcia dla optymalnego obciążenia Pm (Im, Um) do pola powierzchni prostokąta wyznaczonego przez współrzędne prądu zwarcia I_sło i siły fotoelektrycznej U₀ ogniwa, tj. do mocy idealnej ogniwa. Moc maksymalna Pm uzyskiwana z ogniwa jest zawsze mniejsza od mocy idealnej, stąd współczynnik FF przyjmuje wartość mniejszą od 1.

- Maksymalna sprawność ogniw

gdzie: S- powierzchnia panelu (ogniw fotowoltaicznych) [m2], E - gęstość mocy promieniowania słonecznego [W/m2].

9.Wady i zalety

Do zalet ogniw słonecznych zaliczyć można:

-bezpośrednią konwersję promieniowania słonecznego na energię elek­tryczną,

-dużą niezawodność,

-brak produktów ubocznych (zanieczyszczeń, produktów spalania), hałasu, zbędność transportu.

Wady tego rodzaju konwersji to:

- wysoki koszt (4-^5 USD/Wp), który należy obniżyć do 1,5 USD/Wp, nawet przy pewnym spadku sprawności; cena 1 Wp jeszcze w 1975 ro­ku była dziesięciokrotnie wyższa; duże możliwości w tym zakresie tkwią w produkcji na skalę masową modułów z krzemu amorficznego i związków CuInSe₂ i CdTe;

- sprawność elektrowni fotowoltaicznych ocenia się na 4h-8%; jest więc niewielka w porównaniu do sprawności innych elektrowni energii od­nawialnych;

- przy produkcji ogniw zarówno krzemowych, jak i z tellurku kadmu stosuje się bardzo toksyczne pierwiastki, stad chociaż ich eksploatacja wydaje się przyjazna środowisku, ich wytwarzanie może stwarzać zagrożenia;

- dodatkowo koszty instalacji fotowoltaicznej zwiększają koszty urzą­dzeń wchodzących w skład systemu; np. dla systemu o mocy szczy­towej 1 kWp relatywny udział kosztów wynosi: moduł - 53%, falow­nik - 22%, urządzenie mocujące - 12%, pozostałe - 13% [7.38].

10.problem ekonomiczny

11.perspektywy w Polsce

W Polsce istnieje możliwość zastosowania ogniw fotowoltaicznych w prze­myśle, rolnictwie, w gospodarstwach domowych na wsi i w mieście, zwłaszcza lam, gdzie zapotrzebowanie na energię elektryczną jest nieduże, rzędu kilku lub kilkudziesięciu watów, w telekomunikacji, w turystyce (przyczepy kem­pingowe, domki letniskowe), do oświetlenia terenów, do zasilania komercyjnych urządzeń elektronicznych [7.38]. Zwłaszcza zastosowanie w turystyce (w okre­sie letnim) może być atrakcyjne, gdyż latem warunki nasłonecznienia w Polsce są bardzo dobre.

Fotowoltaikę wykorzystuje się również do ochrony antykorozyjnej rurociągów.

12.przykłady elektrowni słonecznych

- elektrownia fotowoltaiczna w Portugalii o mocy 11 MW, w skład której wejdzie 52000 modułów fotowoltaicznych, budowę planuje się zakoń­czyć w styczniu 2007 roku;

- elektrownia fotowoltaiczna w Bawarii, Niemcy, oddaną do użytku w ma­ju 2005 roku, o mocy 10 MW, która może zaopatrywać w energię elek­tryczną 3000 gospodarstw domowych;

- elektrownia fotowoltaiczna w Arnstein, Niemcy, o mocy 12,4 MW, pla­nowana budowa.

4.krótki opis elektrowni

Itaipu- Obecnie największą na świecie elektrownią wodną jest Itaipu w Ameryce Południowej na rzece Parana, wybudowana w 1983 roku. Jest ona eksploatowa­na wspólnie przez Brazylię i Paragwaj. W przypadku Brazylii energia elektrycz­na pozyskiwana jest aż w 93,5% z elektrowni wodnych [3.1]. W Itaipu woda spiętrzona w zbiorniku o długości 170 km ma powierzchnię 1350 km², a jej ob­jętość wynosi 29blnm³. Średnia wysokość zapory to 180 m, maksymalna -196 m, a długość całkowita - 7760 m. Śluza ma średnicę wewnętrzną 10,50 m, co zapewnia prędkość przepływu 690 m³/s [3.7].

Elektrownia dostarcza rocznie około 108 966GW-h energii elektrycznej, Co zaspokaja zapotrzebowanie Paragwaju w 90%, a Brazylii w 25%.

Three Gorges (Tama Trzech Przełomów) w Chinach na rzece Jangcy. Jest ona przy­kładem takiego właśnie kompleksowego obiektu. Łączny okres jej budowy przewidziano na 13 lat. Zapora ma wymiary: szerokość 3 km i wysokość 185 m [3.17]. Zbiornik o pojemności 39 mld m³ napełniany jest od 2003 roku wodą której poziom w maju 2006 roku osiągnął 156 m, a do 2009 roku - przewiduje się - 185 m. Do funkcji nowej zapory, oprócz zapewniania energii wodnej do wytwarzania energii elektrycznej w budowanej równocześnie elektrowni, należy zapobieganie powodziom oraz ułatwienie żeglugi śródlądowej. Elektrownia bodzie dysponowała mocą 17,7 GW (26 generatorów po 680 MW). Przewiduje się jednak, że rocznie zapora będzie zatrzymywała ponad 500 min ton mułu, co może siać się przyczyną utraty jej funkcjonalności i w konsekwencji powodzi.

Inga-W dolnym biegu Kongo koło miasta Matadi działa też zespół wielkich elektrowni – Inga. Wysokość wodospadu sięga 96 m, a średni przepływ wody wynosi 42476 m³/s. Działają tam obecnie dwie elektrownie wodne, zbudowane za czasów Mobutu Sese Seki – Inga I i Inga II, dostarczające energii elektrycznej dla całego kraju. Istnieją plany rozbudowy systemu, tak aby mógł on produkować łącznie 39000 MW energii, co wystarczyłoby dla zaspokojenia zapotrzebowania na prąd całego kontynentu afrykańskiego. Wiązałoby się to jednak z ogromnymi kosztami, co powoduje, że podnoszą się głosy sprzeciwu wobec tej inwestycji.

7.Energetyka wiatrowa w polsce

Średnia prędkość wiatru wynosi u nas latem 2,8 m/s, a zimą- 3,8 m/s. Tak zwana I klasa zasobów energetycznych wiatru obejmuje Pomorze i północno--wschodnie krańce Suwalszczyzny. Średnia (w skali roku) prędkość wiatru (na wysokości 50 m nad powierzchnią Ziemi) osiąga tam nawet 7 rn/s [2.14], co daje duże możliwości energetyczne, gdyż energia wiatru jest wprost proporcjonalna do trzeciej potęgi jego prędkości. Równie korzystne pod tym względem są tere­ny Wybrzeża Kaszubskiego i Pobrzeża Słowińskiego z Wyspą Uznam.

Na terenie Polski pierwszym znanym źródłem pisanym o wiatrakach jest pozwolenie z roku 1271 na budowę „młyna wietrznego" w Białym Buku, pierwsza turbina wiatrowa natomiast powstała w 1991 roku w Lisewie.

Możliwości produkcyjne w polskiej energetyce wiatrowej to 276 MW, zainstalowane w 142 turbinach podczas gdy w Niemczech 22247,4 MW (koniec 2007).

ENERGETYKA WIATROWA W POLSCE

Elektrownie wiatrowe w Polsce mogą wytworzyć już 1 GW mocy (2010 rok). Jest ich 347.

Najwięcej jest w województwie kujawsko-pomorskim - 136, łódzkim - 53, wielkopolskim — 41.

Laczna moc zainstalowana:

Zachodniopomorskie 348 MW (18 instalacji)

Wielkopolskie 178,6 MW

Kujawskopomorskie 142,9 MW

Największe instalacje wiatrowe:

Wielkopolskie — powiat chodzieski 121,7 MW

Zachodniopomorskie — powiat białogardzki, kamieński, słowiański - odpowiednio 90 MW, 89,4 MW, 77,3 MW

Pomorskie (słupski) 60 MW

Nowootwarty park wiatrowy w Tymieniu, składa się z 25 podstacji, z których każda ma moc 2 MW. Cały zespół elektrowni wiatrowych łącznie produkuje 50 MW, Budowa parku wiatrowego w Tymieniu kosztowała 250 mln zł. 40 mln zł.farma na wodzie to m.in. farma w Arklow.

Nie ma szans na zwiększenie udziału energetyki wiatrowej w energetyce kraju z 1% do planowanych 2,3% w 2010 roku.

Źle sformułowane procedury prawne. Konieczne zmiany legislacyjne. Rząd planował zwiększyć moc do 2000 MW w 2010 roku i podnieść do 2,3% udział energetyki wiatrowej w krajowym zużyciu energi. Przyrost mocy nie przekroczy 300-400 MW. W Niemczech odpowiednio w 2010 roku — 10%.

Udział Niemiec w światowej energetyce wiatru wynosi 40%.

8.opis turbinki

Turbiny wiatrowe (za zgodą firmy Vestas [2.28]): a) turbina VESTAS V47 - 660 kW;

1 - skrzydło, 2 - sterownik piasty, 3 - łożysko skrzydła,

4 - oś główna, 5 - generator wtórny (200 kW),

6 - przekładnia główna, 7 - hamulec, 8 - chłodnica oleju,

9 - wał Cardana, 10 - generator pierwotny,

11 - dźwig serwisowy,

12 - cylinder systemu sterowania łopatami,

13 - rama, 14 ~ wieża, 15 - mecha­nizm kontrolny,

16 - drążek przekładni,

17- koło mechanizmu obrotu gondoli,

18 - siłowniki mechaniz­mu obrotu łopatami,

19 - sterownik łopatami, 20 - moduł hydrauliki;

3.Moc silnika wiatrowego.

Moc silnika wiatrowego zależy od współczynników: e- współcz. Wykorzystania energii wiatru(e=0,3 – 0,5), Cn, Cp- współczynniki odpowiednio – siły nośnej i oporu, będące funkcją kształtu profilu śmigła, przy czym dla współcześnie stosowanych knstrukcji Cn może przekraczać 1,5 a Cp może być < od 0,03, ds./Ds. - zmniejszenie powierzchni przepływu wskutek obecności piast o średnicy ds., Ds. – średnica turbiny i ds w metrach, z – wyróżnik szybkobieżności, tj. stosunek prędkości obwodowej końca wirnika u, m/s, do prędkości wiatru v, m/s, który zależy od typu turbiny wiatrowej. z=u/v oraz dalej z = ωDs/2v

Wyróżnik szybkobieżności z przyjmuje wartości mniejsze od 1,5 dla turbin wol­nobieżnych, wartości od 1,5 do 3,5 dla średniobieżnych i wartości większe od 3,5 dla szybkobieżnych.

Wzór na moc (długi na moc, którego nie musimy umieć) można sprowadzić do postaci: $P = n_{w}D_{s}^{2}\rho\frac{v^{3}}{8}$

gdzie n_w - wypadkowy współczynnik sprawności.

4.Rozwiązania konstrukcyjne.

Turbina wiatrowa to siłownia wiatrowa albo elektrownia wiatrowa. Na turbinę wiatrową składa się wirnik wiatrowy osadzony na wale wolnoobrotowym, którego obroty poprzez skrzynię przekładniową są przekazywane do wału szybkoobrotowe­go i generatora. Stan siłowni jest kontrolowany poprzez system sterowania. W większości produkowanych obecnie turbin wykorzystuje się układ osi poziomej z dwoma lub trzema łopatkami. Na wieży elektrowni wiatrowej znaj­duje się zwykle przekładnia mechaniczna oraz generatorach. Wskutek specjalnego ukształtowania łopaty wiatr przepływający górą ma dłuższą drogę do przebycia, niż strumień powietrza opływający dolną część łopaty. W wyniku tego wytwarza się różnica ciśnień między górną a dolną po­wierzchnią łopaty. Różnica ciśnień wytwarza siłę ciągu, która jest skierowana ku niższemu ciśnieniu (nad górną powierzchnią). Dążenie mas powietrza do wyrównania ciśnień powoduje powstawanie siły popychającej łopatę do ruchu obrotowego.

Potentaci to Vestas i Enercon

5.Charakterystyka turbiny wiatrowej