47,332
עריכות
שינויים
קפיצה לניווט
קפיצה לחיפוש
שורה 13:
שורה 13: − + + + + + +
←טורבינות ציר אופקי
[[תמונה:Turbine aalborg.jpg|left|thumb|200px|טורבינת רוח בעלת ציר אנכי באלבורג, דנמרק. ניתן להבחין בדלת כניסה סטנדרטית שמספקת קנה מידה לתמונה.]]
[[תמונה:Turbine aalborg.jpg|left|thumb|200px|טורבינת רוח בעלת ציר אנכי באלבורג, דנמרק. ניתן להבחין בדלת כניסה סטנדרטית שמספקת קנה מידה לתמונה.]]
בטורבינות ציר-אופקי ציר הרוטור הראשי והגנרטור נמצאים בראש מגדל, וחייבים להיות מכוונים אל תוך הרוח באמצעות אמצעי כלשהו. טורבינות קטנות מכוונות על ידי שבשבת רוח פשוטה, בעוד שטורבינות גדולות משתמשות בדרך כלל בחיישן רוח הפועל יחד עם מנוע-שרות. לרוב הטורבינות יש גם תיבת הילוכים, שהופכת את הסיבוב האיטי של הלהבים לסיבוב מהיר יותר, שמתאים יותר להפקת חשמל.
בטורבינות ציר-אופקי (HAWT) ציר הרוטור הראשי והגנרטור נמצאים בראש מגדל, וחייבים להיות מכוונים אל תוך הרוח באמצעות אמצעי כלשהו. טורבינות קטנות מכוונות על ידי שבשבת רוח פשוטה, בעוד שטורבינות גדולות משתמשות בדרך כלל בחיישן רוח הפועל יחד עם מנוע-שרות. לרוב הטורבינות יש גם תיבת הילוכים, שהופכת את הסיבוב האיטי של הלהבים לסיבוב מהיר יותר, שמתאים יותר להפקת חשמל.
היות ונוצרות מערבולות רוח מאחורי מגדלים, הטורבינה בדרך כלל מכוונת עם כיוון הרוח לפני המגדל. להבי הטורבינה מיוצרים כך שהם קשיחים כדי למנוע את דחיפת הלהבים אל תוך המגדל ברוחות מהירות. בנוסף לכך, הלהבים מוצבים במרחק ניכר לפני המגדל ולפעמים מוטים מעט למעלה.
היות ונוצרות מערבולות רוח מאחורי מגדלים, הטורבינה בדרך כלל מכוונת עם כיוון הרוח לפני המגדל. להבי הטורבינה מיוצרים כך שהם קשיחים כדי למנוע את דחיפת הלהבים אל תוך המגדל ברוחות מהירות. בנוסף לכך, הלהבים מוצבים במרחק ניכר לפני המגדל ולפעמים מוטים מעט למעלה.
נבנו גם טורבינות המוצבות מאחורי המגדל ביחס לכיוון הרוח, למרות בעית המערבולות. דבר זה מייתר את השימוש בציוד נוסף כדי לשמור את הטורבינה בכיוון הרוח, ובברוחות גבוהות, ניתן לאפשר ללהבים להתכופף דבר שמקטין את אזור הסחף שלהם ולכן גם את התנגדות-הרוח שלהם. היות ומערבולות מובילות לכשלי עייפות חומר והיות ואמינות היא דבר חשוב, רוב טורבינות הציר האנכי פונות אל תוך הרוח.
נבנו גם טורבינות המוצבות מאחורי המגדל ביחס לכיוון הרוח, למרות בעית המערבולות. דבר זה מייתר את השימוש בציוד נוסף כדי לשמור את הטורבינה בכיוון הרוח, ובברוחות גבוהות, ניתן לאפשר ללהבים להתכופף דבר שמקטין את אזור הסחף שלהם ולכן גם את התנגדות-הרוח שלהם. היות ומערבולות מובילות לכשלי עייפות חומר והיות ואמינות היא דבר חשוב, רוב טורבינות הציר האנכי פונות אל תוך הרוח.
===מתח מעגלי ורעידות===
מתח מעגלי (Cyclic stresses) גורם לעייפות חומר בלהבים, בציר ובמגדל הנושא, והם סיבה מובילה לכשלים טכניים בטורבינות במשך שנים רבות. היות ומהירות הרוח הממוצעת עולה בדרך כלל בגבהים גבוהים יותר, הכוח של כיפוף אחורה והפיתול בטורבינות בעלות ציר אופקי הינו בשיאו כאשר הלהב נמצא בנקודה הגבוהה ביותר במעגל. המגדל מפריעה לזרימת האוויר בחלק הנמוך ביותר של המעגל, דבר שיוצר שפל בכוח ובפיתול. השפעות אלו יוצרות עיוות מעגלי בצירים הראשיים של טורבינות ציר אנכי. העיוות גרוע יותר בטורבינות בעלות מספר זוגי של להבים, שבהם להב אחד נמצא למעלה כאשר להב נגדי נמצא למטה. כדי לשפר את אמינות הטורבינות הותקנו צירי טלטול שמאפשרים לציר הראשי להתנדנד בטווח של כמה מעלות, כך שמיסבים הכדוריים הראשיים לא צריכים להתנגד לשיאי הפיתול.
כאשר הטורבינה מסתובבת כדי לעמוד בניצב לרוח, הלהבים הסובבים מתהנגים בדומה לג'ירוסקופ. כאשר היא מסתובבת לחץ ג'ירוסקופי מנסה לסובב את הטורבינה כך שזו תעשה סלטה קדימה או אחורה. הפיתול המעגלי הזה יכול להוביל לעייפות החומר ולסדקים במיסבים, בצירים ובשורשי הלהב של הטורבינה.
===טורבינות ציר אנכי===
===טורבינות ציר אנכי===