Vindturbiner fungerer etter et enkelt prinsipp: i stedet for å bruke elektrisitet til å lage vind – som en vifte – bruker vindturbiner vind til å lage elektrisitet. Vinden dreier de propelllignende bladene på en turbin rundt en rotor, som spinner en generator, som produserer elektrisitet.
Vind er en form for solenergi forårsaket av en kombinasjon av tre samtidige hendelser:
- Solen varmer opp atmosfæren ujevnt
- Uregelmessigheter på jordoverflaten
- Jordens rotasjon.
Vindstrømningsmønstre og hastighetervarierer sterkt på tvers av USA og er modifisert av vannmasser, vegetasjon og forskjeller i terreng. Mennesker bruker denne vindstrømmen, eller bevegelsesenergien, til mange formål: seiling, drageflyging og til og med generering av elektrisitet.
Både begrepene «vindenergi» og «vindkraft» beskriver prosessen der vinden brukes til å generere mekanisk kraft eller elektrisitet. Denne mekaniske kraften kan brukes til spesifikke oppgaver (som å male korn eller pumpe vann), eller en generator kan omdanne denne mekaniske kraften til elektrisitet.
En vindturbin omdanner vindenergitil elektrisitet ved hjelp av den aerodynamiske kraften fra rotorbladene, som fungerer som et flyvinge- eller helikopterblad. Når vinden strømmer over bladet, reduseres lufttrykket på den ene siden av bladet. Forskjellen i lufttrykk på tvers av de to sidene av bladet skaper både løft og luftmotstand. Løftekraften er sterkere enn luftmotstanden, og dette får rotoren til å snurre. Rotoren er koblet til generatoren, enten direkte (hvis det er en direktedrevet turbin) eller gjennom en aksel og en serie tannhjul (en girkasse) som øker rotasjonen og gir mulighet for en fysisk mindre generator. Denne oversettelsen av aerodynamisk kraft til rotasjon av en generator skaper elektrisitet.
Vindturbiner kan bygges på land eller til havs i store vannmasser som hav og innsjøer. Det amerikanske energidepartementet er for tidenfinansieringsprosjekterfor å legge til rette for utplassering av havvind i amerikanske farvann.
Publisert: 14. juli 2023