Vindkraftverk
Wikipedia
Ett vindkraftverk är en maskin eller en anläggning som omvandlar kinetisk energi ur vind till elektricitet. Ett bra vindkraftverk kan fånga upp 50 procent av den rörelseenergi som finns i den vind som träffar bladen. Den teoretiska gränsen är 60 procent.
Tidigare vindkraftverk led mycket av att man använde en växellåda som både var dyr och ofta gick sönder. Numera har det utvecklats vindkraftverk utan växellåda som istället använder en speciell lindning av generatorn (PowerFormer). Ekonomiskt sett är nu el från vindkraftverk prismässigt i nivå med andra energislag.
Innehåll |
[redigera] Funktion
En dator kontrollerar om kraftverket ska vara igång eller avstängt. Det är avstängt när vinden är för svag eller för stark och när något fel har upptäckts. Datorn riktar också propelleraxeln och propellerbladen så att den har lämplig riktning i förhållande till vindriktning och styrka. Den samlar också in data om driften, till exempel vilken effekt som genereras. En mänsklig operatör kan kommunicera med datorn via datornät eller modem och telenätet.
[redigera] Typer av vindkraftverk
Det finns flera olika typer av vindkraftverk. En grundläggande typindelning kan göras efter hur turbinens axel är riktad, om den är horisontell, vilket är vanligast, eller vertikal. Förutom den vanligt förekommande horisontalaxelrotorn finns även två lösningar med vertikala axelrotorer, Savonius och Darrieus. Horisontalaxelrotorer lämpar sig bättre för omvandling av vindens rörelseenergi till elektrisk energi, medan vertikalakaxelrotorerna lämpar sig bra för lite enklare och robusta lösningar som drivkälla till vattenpumpar och liknande där underhållet inte är regelbundet.
Det är också vanligt att klassificera vindkraftverk utifrån typ av placering, på land, till havs eller till och med i luften. Vindkraftverk till havs har en positiv bieffekt på miljön genom att deras fundament utgör konstgjorda rev.
Vindkraftverk har oftast två eller tre blad. Fördelar med tre blad är bland annat jämnare kraftpåverkan och därmed mindre påfrestningar i kullagren. Kraftverk med tre blad och med två blad producerar i stort sett lika mycket elektricitet.
[redigera] Rotor med horisontell axel
Alla vindkraftverk med horisontell axel har rotorn och generatorn placerade längst upp i ett torn. Detta måste göras så att propellern kan vridas så att den pekar mot vindriktningen (som en vindflöjel). I små anläggningar brukar vridningen åstadkommas av en vinge som är riktad rakt bakåt från propellern och som tvingas in i vindriktningen av vinden. Stora kraftverk har ett styrsystem för vridningen, bestående av en vindmätare och en servomotor.
Eftersom vinden blir turbulent bakom tornet brukar man placera propellern så att den möter vinden framför tornet. Det finns då en möjlighet att stark vind kan böja dem så att de slår emot tornet. Detta förhindras genom att man gör bladen stela och hårda och placerar dem tilläckligt långt framför tornet.
[redigera] Rotor med vertikal axel
Vindkraftverk med vertikalt placerad rotoraxel utvinner inte energin ur luftens rörelse lika effektivt som vindkraftverk med horisontell rotoraxel men behöver å andra sidan inte ett system som ser till att bladen alltid är vända mot vinden för maximal energiutvinning. Vertikal rotoraxel kan därför vara lite enklare i sin konstruktion.
