Eine Windkraftanlage ist eine Maschine, die die Energie des Windes in elektrische Energie umwandelt. Sie sind normalerweise Teil von Windparks und versorgen das Stromnetz mit Strom.
Windkraftanlagen sind das wesentliche Element der Windenergie. Es ist eine erneuerbare und umweltfreundliche Energiequelle.
Eine Windkraftanlage besteht aus folgenden Teilen:
Basis der Windkraftanlage
Eine Windkraftanlage muss gut im Boden verankert sein, auf dem sie steht. Manchmal wird aus Kostengründen ein flaches Fundament verwendet. Der Sockel besteht aus Beton und ist mit Durchführungen ausgestattet, durch die elektrische Leitungen geführt werden können.
In Offshore-Windparks gibt es drei gängige Gründungsarten: einen dreibeinigen Fuß, einen Schaufelfuß, einen geraden Mast. Es wird jedoch die Möglichkeit untersucht, schwimmende Windmühlen ohne direkte Verankerung am Meeresboden herzustellen.
Windgeneratormast
Der Mast einer Windmühle muss vielen Belastungen standhalten. Sie muss nicht nur das Gewicht der Gondel und des Stromgenerators tragen, sondern auch der Belastung durch den Wind standhalten. Im Mast befindet sich eine Leiter, möglicherweise ein Aufzug und Stromkabel.
Die derzeit installierten Windkraftanlagen sind durchschnittlich 100 Meter hoch. Allerdings wurden bereits Windkraftanlagen mit größeren Höhen gebaut . Die Windgeschwindigkeit nimmt mit der Höhe zu, sodass Sie in größeren Höhen eine bessere Leistung erzielen.
Die Gondel und der Stromgenerator
Die Gondel ist die Kabine auf einer Windkraftanlage. Im Inneren befindet sich der elektrische Generator und in einigen Fällen ein Getriebe. Der elektrische Generator wandelt die mechanische Energie der Welle nach dem Prinzip des Faradayschen Gesetzes in Strom um. Das Getriebe dient zur Erhöhung der Drehzahl der Welle am Eingang des Generators.
Windkraftanlagen sind mit einem aerodynamischen Bremssystem ausgestattet, um sie in Not- oder Wartungssituationen stoppen zu können. In den Gondeln ist ein Windmesser installiert, um die Rotation der Rotorblätter je nach Windgeschwindigkeit zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Windturbinen haben auch ein Orientierungssystem, um die Rotorblätter in die Windrichtung zu zeigen.
Rotorblätter einer Windkraftanlage
Die Rotorblätter einer Windkraftanlage sind aerodynamisch gestaltet, um die kinetische Energie des Windes in mechanische Energie umzuwandeln, die auf die Rotorwelle übertragen wird.
Moderne Hölzer bestehen aus glasfaser- oder kohlefaserverstärktem Kunststoff. Die maximale Länge moderner Windturbinenblätter beträgt bei Onshore-Anlagen etwa 65 Meter und bei Offshore-Anlagen etwa 85 Meter. Je länger die Klinge, desto höher die Geschwindigkeit am Ende der Klinge.
Die Klingen rotieren mit einer konstanten Geschwindigkeit zwischen 15 und 40 Umdrehungen pro Minute. Einige Windkraftanlagen arbeiten jedoch mit einer variablen Geschwindigkeit. Die Umdrehungen der Rotation hängen von einer physikalischen Grenze ab, die die maximale Geschwindigkeit der Spitze der Schaufeln ist.
