Turbina wiatrowa
Typy
Do realizacji systemów energetyki wiatrowej wykorzystuje się dwa podstawowe typy turbin wiatrowych: turbiny wiatrowe o poziomej osi obrotu (HAWT) oraz turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu (VAWT). Najczęściej stosowane są turbiny typu HAWT, z których każda posiada dwie lub trzy łopaty lub tarczę z wieloma łopatami (typ multibladed) przymocowaną do każdej turbiny. VAWT są w stanie wykorzystać wiatr wiejący z dowolnego kierunku i są zazwyczaj wykonane z łopatami obracającymi się wokół pionowego słupa.
HAWT są scharakteryzowane jako urządzenia o wysokiej lub niskiej masywności, w których masywność odnosi się do procentu powierzchni wirującej zawierającej materiał stały. HAWT o wysokiej solidności obejmują typy wielołopatkowe, które pokrywają całkowitą powierzchnię omiataną przez łopaty materiałem stałym w celu zmaksymalizowania całkowitej ilości wiatru wchodzącego w kontakt z łopatami. Przykładem HAWT o dużej gęstości jest turbina wielopłatowa stosowana do pompowania wody w gospodarstwach rolnych, często spotykana w krajobrazach amerykańskiego Zachodu. Turbiny HAWT o niskiej masie własnej najczęściej posiadają dwie lub trzy długie łopaty i przypominają wyglądem śmigła samolotów. Charakteryzują się one niskim udziałem materiału w przestrzeni roboczej, co jest kompensowane przez większą prędkość obrotową w celu wypełnienia przestrzeni roboczej. Są to najczęściej stosowane komercyjne turbiny wiatrowe, a także najczęściej przedstawiane w mediach. Te HAWT oferują największą wydajność w produkcji energii elektrycznej i dlatego są jednymi z najbardziej opłacalnych konstrukcji stosowanych.
Mniej używane, w większości eksperymentalne VAWT obejmują konstrukcje różniące się kształtem i sposobem wykorzystania energii wiatru. VAWT Darrieusa, który wykorzystuje zakrzywione łopaty w konstrukcji łukowej, stał się najbardziej powszechnym VAWT na początku XXI wieku. VAWT typu H wykorzystuje dwie proste łopaty przymocowane do obu stron wieży w kształcie litery H, a VAWT typu V wykorzystuje proste łopaty przymocowane pod kątem do wału, tworząc kształt litery V. Większość VAWT nie jest ekonomicznie konkurencyjna w stosunku do HAWT, jednak zainteresowanie badaniami i rozwojem VAWT, szczególnie w zakresie budowy zintegrowanych systemów energii wiatrowej, nie ustaje.
.