Haku
EN
FI | EN

 

Tietoa tuulivoimasta

Eri voimalatyyppejä

On olemassa rakenteensa puolesta toisistaan eroavia tuulivoimaloita. On pystyakseloituja ja vaaka-akseloituja, 1-, 2-, 3- lapaisia sekä monilapaisia. Yleisimmin teollisessa tuulivoimatuotannossa käytetyt voimalat ovat vaaka-akselisia ja 3-lapaisia. Pienissä, esimerkiksi mökkikäyttöön suunnitelluissa voimaloissa on yleisimmin 2 tai 3 lapaa. Kiinteistöjen katoille esimerkiksi kaupunkiympäristöön ja telemastoihin on pystytetty usein myös pystyakselisia voimaloita.

Pystyakseliset voimalat

Pystyakselisen tuulivoimalan roottorin (Windside, Savonius, Dareius jne) pyyhkäisypinta-ala on pyörivän roottorin suurin tuulta vastaan kohtisuora pinta-ala. Napakorkeus on roottorin pyyhkäisypinta-alan keskipisteen korkeus maanpinnasta. Pystyakselinen voimala toimii samalla tavalla tuulen suunnasta riippumatta, eikä se siis tarvitse erillistä tuuleen suuntausta.

                                                                                          Pystyakselinen Savonius-voimala. Kuva: U.Koskinen.

Vaaka-akseliset voimalat

Vaaka-akselisen tuulivoimalan pyyhkäisypinta-ala on roottorin kärjen piirtämän ympyrän pinta-ala. Napakorkeus taas on roottorin keskikohdan korkeus maan pinnasta. Vaaka-akseliset voimalat on suunniteltu määrätylle tuulen nopeusalueelle, jolla ne toimivat parhaiten. Vaaka-akselisten voimaloiden etuna on roottorin suurempi pyyhkäisypinta-ala, jolloin tuulesta saadaan enemmän energiaa talteen. Pystyakseliseen voimalaan verrattuna vaaka-akselinen voimala toimii myös paremmalla tehokertoimella keskinopeilla tuulilla.

Vaaka-akselisen voimalan roottori on käännettävä kohti tuulta, jotta voimala toimisi. Tuuleen suuntaus tapahtuu joko moottorikäyttöisesti, tai käyttämällä pyrstöä tai poikittaista kääntöpotkuria, joka toimii tuulen tullessa sivusta. Perinteisesti vaaka-akselisia tuulivoimaloita on ollut kahta päätyyppiä: etutuuli- ja takatuuli.

Etutuuliversiossa akseli on lähes vaakatasossa ja roottori on tornista katsottuna tuulen puolella. Tämä on yleisin käytetty tyyppi.

Takatuuliversiossa akseli on lähes vaakatasossa ja roottori on tornista katsottuna tuulen alapuolella. Tämä tyyppi oli varsin yleinen, koska roottoria kääntävä suuntauskoneisto tai peräsin voitiin jättää pois, kun lavat toimivat tuuliviirin tavoin ja ohjasivat voimalan oikeaan suuntaan. Tyyppi menetti kuitenkin vähitellen suosionsa, koska tornin taakse syntyvät pyörteet aiheuttivat ongelmia osuessaan roottoriin. Kyseisin voimalatyypin ongelmia olivat melu ja tärinä.

Vaaka-akselisia voimalatyyppejä

Eri valmistajat ovat päätyneet erilaisiin ratkaisuihin vaaka-akselisten voimaloidensa rakenteessa ja toiminnassa. Lapojen määräksi on vakiintunut kolme. Nykyään yleisesti teollisessa tuulivoimatuotannossa käytettyjen voimaloiden nimellisteho on 2,3 - 5 MW, roottorin halkaisija vaihtelee välillä 110 - 130 m ja tornin korkeus välillä 115 - 143 m.