Turbina wiatrowa pracuje poprawnie tylko w określonym zakresie prędkości wiatru. Zbyt słaby wiatr nie dostarcza wystarczającej energii, a zbyt silny może uszkodzić wirnik, przekładnię, generator lub konstrukcję wieży.
Najważniejsze prędkości
- Prędkość startowa (cut-in speed) – minimalna prędkość wiatru, przy której turbina zaczyna produkować energię elektryczną. Typowo wynosi około 3–4 m/s.
- Prędkość znamionowa – prędkość, przy której turbina osiąga moc znamionową. Często jest to około 12–15 m/s, zależnie od konstrukcji.
- Prędkość odcięcia (cut-out speed) – maksymalna prędkość wiatru, przy której turbina może bezpiecznie pracować. Dla wielu turbin wiatrowych o poziomej osi wynosi około 25 m/s.
Dlaczego turbina wyłącza się przy silnym wietrze?
Przy bardzo dużej prędkości wiatru siły działające na łopaty gwałtownie rosną. Aby uniknąć awarii, układ sterowania zatrzymuje turbinę lub ustawia łopaty w położeniu ograniczającym napór wiatru. Stosuje się m.in. hamulce aerodynamiczne, mechaniczne oraz regulację kąta natarcia łopat.
Wartość egzaminacyjna
W pytaniach egzaminacyjnych należy kojarzyć, że maksymalna prędkość pracy typowej turbiny wiatrowej o poziomej osi to 25 m/s. Powyżej tej wartości turbina jest zwykle odłączana ze względów bezpieczeństwa.