Jest to I część publikacji na temat odnawialnych źródeł energii.
Dlaczego powstaje wiatr ?
Słońce nagrzewa atmosferę ziemską i Ziemię nieregularnie. Niektóre warstwy powietrza są bardziej nagrzane, inne mniej. Dotyczy to również różności części ziemi. rejony położone w okolicach równika nagrzewają się bardziej niż okolice biegunów. Następuje ruch powietrza na skutek zmiany jego gęstości i ciśnienia. Cieplejsze warstwy powietrza przesuwają się do górnej części atmosfery, a ich miejsce zajmują chłodniejsze warstwy. Chłodne powietrze z biegunów wędruje w kierunku równika, a gorące powietrze z nad równika przesuwa się w górnych warstwach atmosfery do biegunów. Dodatkowo ten ruch powietrza komplikuje ruch obrotowy Ziemi. Ten ruch powietrza odczuwamy w postaci wiatru. Energię wiatru można wykorzystywać w celach praktycznych.
Historia wykorzystywania wiatru
Energia wiatru była wykorzystywana od dawna. W starożytnym Babilonie i w Chinach już prawie 4000 lat temu opracowano projekty i prawdopodobnie wykorzystywano energię wiatru do pompowania wody potrzebnej do nawodnienia pól uprawnych. Od ponad 5500 lat stosuje się energię wiatru do napędu różnych łodzi i statków (żagle). W europie, w średniowieczu , stosowano energię wiatru do napędu młynów (wiatraki) oraz pompowania wody. Nieudane próby generacji prądy z wiatru pojawiały się już w XIX w.
Energia XXI w.
W ostatnich latach zaczęto wykorzystywać energię wiatru do wytwarzania prądu elektrycznego na większą skalę. W tym celu buduje się wysokie wieże, na szczycie których umieszcza się propeller (śmigło) połączony z generatorem wytwarzającym prąd elektryczny. Wiatr obraca to śmigło, które poprzez generator wytwarza prąd elektryczny. Czyli energię mechaniczną zamienia się w energię elektryczną. Na ogół buduje się szereg takich wiatrowych generatorów, które tworzą farmę wiatrową.
Farmy wiatrowe opłaca się budować w miejscach, gdzie występują silne i częste wiatry. Na ogół buduje się je na wzgórzach, przełęczach górskich, nad brzegami morza oraz na otwartym morzu niedaleko wybrzeży. Celowa jest budowa farm wiatrowych, gdy średnia prędkość wiatru wynosi w danym rejonie nie mniej niż 25 km/h. Często buduje się takie generatory prądu w farmach lub małych osiedlach położonych w miejscach odległych od linii przesyłowych prądu oraz tradycyjnych elektrowni.
Większe śmigła wykorzystują więcej energii zawartej w wietrze. Łopatki śmigieł ustawione pod kątem, aby lepiej wykorzystać zmienny kierunek i prędkość wiatru. Śmigła wraz z generatorem są ruchome i obracają się w kierunku wiatru. Niektóre wiatrowe generatory prądu elektrycznego projektuje się jako poziome turbiny, które nie muszą ustawiać się w kierunku wiatru.
Zalety wiatrowych generatorów prądu:
- nie zużywają paliwa,
- nie produkują żadnych odpadów ani szkodliwych gazów,
- grunt pod nimi nadaje się na uprawę rolniczą,
- generują elektryczność w odosobnionych i odległych miejscach.
Wady:
- wiatr nie zawsze wieje,
- psują krajobraz miejsc, w których są postawione,
- często mogą zabijać ptaki,
- mogą zakłócać odbiór programów TV,
- wytwarzają jednostajny hałas,