Jak działają wiatraki energetyczne?

Każdy z nas widział wiatraki energetyczne, monumentalne, wysokie konstrukcje, powoli kręcące olbrzymimi, białymi skrzydłami. Są to tak naprawdę skuteczne turbiny wiatrowe, produkujące energię elektryczną, napędzane są przez prądy powietrzne, czyli właśnie wiatr powstający w wyniku różnicy temperatur przesuwających się mas powietrza.

Typowy wiatrak składa się z trzech lub więcej łopat o dużej średnicy montowanych na obrotowej gondoli znajdującej się na wieży o wysokości nawet 100 metrów. Oś obrotu łopat wirnika jest najczęściej pionowa, a ich rozmiar nierzadko przekracza kilkadziesiąt metrów. Wydawać by się mogło, że konstrukcja wiatraka jest bardzo prosta, ale w rzeczywistości jego pracą steruje szereg skomplikowanych urządzeń elektronicznych montowanych w gondoli. Odpowiadają one między innymi za ustawienie kąta natarcia łopat względem wiatru, czy sterują ruchem obrotowym samej gondoli. Wszystkie elementy muszą być wykonane z wyjątkowo odpornych materiałów, które będą w stanie znieść wiatry wiejące z dużymi prędkościami. Łopaty wiatraka są odpowiednio zabezpieczone przed ewentualnymi uszkodzeniami, a w razie potrzeby można je ustawić pod neutralnym kątem blokującym ich obrót.

Produkcja prądu opiera się na zasadzie działania prądnicy. Wiatr naciska na łopaty wiatraka i napotyka opór, energia kinetyczna obracająca łopaty zostaje przekazana za pomocą skomplikowanego systemu wałów i przekładni do generatora, a w nim jest wytwarzana energia elektryczna. Może być ona magazynowana w wydajnych i pojemnych akumulatorach, ale najczęściej jest po prostu bezpośrednio przesyłana do sieci energetycznej.