Wieża wiatraka konstrukcja

Konstrukcja wieży wiatraka

Wieże dla większych turbin są wykonane w postaci stalowej rury, kratownicy, lub żelbetonowej rury. Rozwiązanie w postaci masztu, utrzymywanego w poziomie za pomocą lin, jest stosowane tylko w małych turbinach (służących na przykład do ładowania baterii akumulatorów).

Stalowa rura. Większość dużych elektrowni wiatrowych jest wykonana ze stalowymi wieżami, o przekroju 20-30 metrów kwadratowych, które są dostarczane w częściach na miejsce budowy. Wieże mają stożkowy kształt, ze średnicą rosnącą ku podstawie. Taki kształt zapewnia dużą wytrzymałość oraz oszczędność materiału. W fabryce wykonuje się poszczególne segmenty, które są składane w całość na miejscu montażu siłowni. Wieża o wysokości 50 m. waży ok. 40 ton.
iększość elektrowni wiatrowych posiada wieże o konstrukcji w postaci stalowych rur. Na rysunku po lewej stronie przedstawiono proces zwijania arkusza stalowej blachy, z której powstanie segment wieży; po prawej fragment wieży na miejscu montażu siłowni.

Kratownica. Wieże kratownicowe są budowane z zespawanych profili stalowych. Ich podstawową zaletą są koszty, ponieważ konstrukcja kratownicowa wymaga o połowę mniej materiału niż rurowa o podobnej sztywności. Wadą jest natomiast wygląd (chociaż może to być dyskusyjne). Właśnie ze względów estetycznych wieże kratownicowe prawie wyszły z użycia w większych elektrowniach.
Maszt. Wiele małych elektrowni wiatrowych posiada wąski maszt, podparty stalowymi linami. Korzyścią takiego rozwiązania są niskie koszty i mały ciężar konstrukcji. Wadą jest większy zajmowany obszar (liny), co jest szczególnie niepożądane, kiedy elektrownia ma stać na terenach uprawnych. Kolejną wadą jest podatność na akty wandalizmu. Zaletą wież kratowych i masztowych, jest mniejszy cień aerodynamiczny
Cena wieży stanowi około 20 procent całkowitej ceny elektrowni. Dla wieży o wysokości 50 metrów, dodatkowy koszt kolejnych 10 metrów będzie wynosił około 15 000 USD. Dlatego bardzo ważne, dla finalnego kosztu energii jest wybranie optymalnej konstrukcji. W związku z tym, że prędkość wiatru rośnie wraz z wysokością, korzystnie jest stosować wysokie wieże (szczególnie na obszarach o dużej szorstkości).

Każdy metr oznacza dodatkowe koszty, więc optymalna jej wysokość jest funkcją:

* kosztu wieży na metr wysokości
* zmiany prędkości wiatru w zależności od wysokości nad ziemią
* ceny, za jaką właściciel elektrowni będzie sprzedawał energię

Wielu producentów dostarcza elektrownie, w których wysokość wieży jest równa średnicy wirnika. Takie rozwiązanie wielu ludzi uważa za najbardziej estetyczne i przyjemne dla oka.