Etusivu » Miten tuulivoimalat toimii?

Miten tuulivoimalat toimii?

Tuulivoimalat toimivat yksinkertaisella periaatteella: sen sijaan, että tuulivoimalat käyttäisivät sähköä tuulen tuottamiseen – kuten tuuletin – tuulivoimalat käyttävät tuulta sähkön tuottamiseen. Tuuli pyörittää turbiinin potkurimaisia lapoja roottorin ympärillä, joka pyörittää generaattoria, joka tuottaa sähköä.

Tuuli on aurinkoenergian muoto, joka johtuu kolmen samanaikaisen tapahtuman yhdistelmästä:

  • Aurinko lämmittää ilmakehää epätasaisesti
  • Maan pinnan epätasaisuudet
  • Maapallon pyöriminen

Tuulen virtausmallit ja -nopeudet vaihtelevat suuresti eri puolilla Yhdysvaltoja, ja niitä muokkaavat vesistöt, kasvillisuus ja maastoerot. Ihmiset käyttävät tätä tuulenvirtausta eli liike-energiaa moniin tarkoituksiin: purjehtimiseen, leijan lennättämiseen ja jopa sähkön tuottamiseen.

Termit ”tuulienergia” ja ”tuulivoima” kuvaavat molemmat prosessia, jossa tuulta käytetään mekaanisen voiman tai sähkön tuottamiseen. Tätä mekaanista voimaa voidaan käyttää tiettyihin tehtäviin (kuten viljan jauhamiseen tai veden pumppaamiseen) tai generaattori voi muuntaa mekaanisen voiman sähköksi.

Tuulivoimala muuttaa tuulienergian sähköksi käyttämällä roottorin lapojen aerodynaamista voimaa, jotka toimivat kuten lentokoneen siipi tai helikopterin roottorin lapa. Kun tuuli virtaa lavan yli, ilmanpaine lavan toisella puolella laskee. Ilmanpaine-ero lavan molemmilla puolilla luo sekä nostetta että vastusta. Nostovoima on voimakkaampi kuin vetovoima, ja tämä saa roottorin pyörimään. Roottori on yhteydessä generaattoriin joko suoraan (jos kyseessä on suoravetoinen turbiini) tai akselin ja hammaspyöräsarjan (vaihteisto) kautta, joka nopeuttaa pyörimistä ja mahdollistaa fyysisesti pienemmän generaattorin. Tämä aerodynaamisen voiman muuntaminen generaattorin pyörimiseksi tuottaa sähköä.