5139624369

Elementem elektrowni wiatrowej przenoszącym energię wiatru na wirnik są łopaty wirnika. Większość łopat wirnika wykonana jest z włókna szklanego wzmocnionego poliestrem. Każda łopata składa się z dwóch powłok przymocowanych do belki nośnej. Zmiana kąta ustawienia łopat wirnika realizowana jest przez układ hydrauliczny. Ze względów aerodynamicznych istotna jest geometria płata łopaty wirnika, zwłaszcza:

-    liczba płatów (zazwyczaj wykonuje się wirniki trójpłatowe),

-    promień (wraz z liczbą płatów określa optymalną prędkość obrotową),

-    sposób skręcenia płata ( zapewnia właściwy rozkład sił i momentów oraz powoduje lepsze wykorzystanie płata i zmniejsza obciążenia mechaniczne).

Rys 5. Geometria ustawienia płata łopaty elektrowni wiatrowej

Urządzenia niewielkich mocy, przeznaczone dla małych, indywidualnych użytkowników charakteryzują się znacznie prostszą budową. Nie mają mechanizmów zmiany kąta ustawienia łopat, gondola jest zintegrowana z chorągiewką kierunkową. Często konstrukcja ich wieży umożliwia ustawienie wirnika w osi pionowej, co jest równoznaczne z wyłączeniem elektrowni.

1.3 Aerodynamika turbiny oraz moment napędowy turbiny

Tak jak już wspomniano elementem, dzięki któremu energia wiatru jest przenoszona na wirnik generatora elektrowni wiatrowej są łopaty wirnika. Siła aerodynamiczna, wprowadzająca łopaty w ruch, powstaje pod wpływem różnicy ciśnień, jaka wytwarza się po dwóch stronach profilu łopaty. Różnicę ciśnień uzyskuje się przez ustawienie profilu pod pewnym kątem w stosunku do kierunku przepływających strug powietrza. Wypadkowa siła aerodynamiczna ma dwie składowe. Składowa nośna P_z jest prostopadła do wypadkowego kierunku wiatru, natomiast składowa oporowa P_x tworzy opór równoległy do wypadkowego kierunku wiatru (rys 6).

5