Вітряк - це споруда, відома в перебігу століть, що використовується в різних цілях. З плином часу швидкий технологічний прогрес змусив модернізувати дерев'яні турбіни, які часто використовувалися як млини. З'явилися сталеві гіганти, які важко перемогти, особливо тоді, коли ми уявимо собі їх силу і потужність. Тим не менш, все діє завдяки натуральній енергії вітру.
Цей пристрій хоч і поліпшується протягом багатьох років, все ж ґрунтується на використанні одного і того ж незмінного механізму. Кінетична енергія вітру - сила, з якою він дме, переходить в механічну роботу ротора, а генератор виробляє електричну енергію. Вітряна турбіна є головним і основним елементом дії вітрової електростанції. Ротор укріплений на валі, який має три лопаті, зроблені зі скловолокна, усталеного поліестером. Ротор сам може обертатися зі швидкістю 15-30 оборотів в хвилину. Ця швидкість збільшується з допомогою механізмів до 1500 оборотів в хвилину. Важливим елементом конструкції є гондола, в якій захований генератор, механізм передач, система управління, яка контролює систему охолодження, змащення і гальмо. Всі разом знаходиться на сталевий вежі, на висоті 30-100 метрів. На верхівці знаходиться двигун і зубчастий механізм передач, які обертають ротором і гондолою в напрямку вітру. Контрольна система дозволяє уникнути механічних пошкоджень електростанції, а також сприяє більш ефективному використанню потенціалу турбіни.
Турбіни діляться на два види: з вертикальною та горизонтальною віссю обертання. Перші діють на основі підйомної сили або сили опору. Назва походить від того, що лопаті прикріплені до вертикального валу. Крім того вони мають характерну форму: зазвичай скручені і вигнуті в площині вісі турбіни. Однак цей тип турбіни використовується не дуже часто, так як він менш продуктивний. Він також не придатний для виробництва електроенергії, так як досягає маленькій швидкості. Зате горизонтальна конструкція становить сьогодні більше 90% всіх вітряних турбін, її вигляд відповідає описаному вище. Положення цього типу турбін є дуже важливим, так як вона повинна бути повернена точно за напрямком вітру, щоб забезпечити максимальну потужність.
Величина такої конструкції зазвичай залежить від енергії, яка повинна вироблятися. Великі вітряні турбіни досягають навіть 100 метрів висоти, тому вони добре видні. Їх габарити вимагають досить великої поверхні землі, що у зв'язку з суб'єктивною думкою може спотворити або урізноманітнити ландшафт. Великі двигуни виробляють також монотонний шум , який може бути обтяжливий для людей, що живуть в його діапазоні. Крім того вони є небезпекою для тварин. Тому альтернативним методом є споруда маленької вітряної турбіни потужністю від 0,1 до 100 кВт. Це дозволяє уникнути проблем, які виникають при конструкції величезної величини. Невеликі турбіни можуть бути розміщені на території з менш корисними вітряними умовами і з маленькою енергетичною потребою. Цей метод використовується на важкодоступних територіях, так як турбіни можна легко переносити.
Згаданий вже раніше шум, тобто характерна риса великий вітрової турбіни, має своє джерело. Ним є сила опору вітру, на яку потрапляють лопаті ротора під час руху. Крім того утворенню шуму сприяє також енергосистема, тобто ротор, передача і генератор, а також акумуляція таких факторів як величина турбіни, застаріла технологія та мала аеродинаміка лопатей. Вирішити проблему може застосування сучасних технологій, а розміщення їх далеко від людських осель обмежить негативний вплив на жителів.
Вітер - це, безсумнівно, нетрадиційний джерело енергії, але завдяки використанню все більш сучасних способів будівництва і конструювання, ми можемо бути свідками появи все більш досконалих вітряків - від простих дерев'яних машин до сліпучих сучасних сталевих велетнів.
Люди завжди намагаються знайти нові джерела відновлюваної енергії, так що не дивно, що вони особливо зацікавлені у воді та її універсальності. Відповідно, багато зусиль було спрямовано на отримання енергії з припливної та хвильової енергетики, які виробляються круговими рухами молекул води, викликаними дмахаючим по поверхні води вітром.
