KWALIFIKACJA ELE10 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 22.
Rysunek przedstawia model turbiny
Ilustracja przedstawia model turbiny wiatrowej Savoniusa, co jest zgodne z kontekstem egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Turbina Savoniusa to wiatrowa turbina o osi pionowej, zwykle z wirnikiem złożonym z dwóch (lub więcej) półcylindrycznych "czerpaków", pracująca głównie na oporze aerodynamicznym. Darrieus ma smukłe, wygięte łopaty (siła nośna), a Pelton i wielołopatowa dotyczą turbin wodnych.

Pełne wyjaśnienie:

Rozpoznanie typu turbiny na rysunku opiera się na cechach konstrukcyjnych wirnika i na tym, czy jest to urządzenie wiatrowe czy wodne.

Odpowiedź "wiatrowej Savoniusa." jest właściwa, gdy na rysunku widać wirnik o osi pionowej (VAWT), którego elementy robocze przypominają półcylindryczne czerpaki ustawione tak, aby jedna strona stawiała większy opór wiatrowi niż druga. Taka turbina wykorzystuje przede wszystkim opór aerodynamiczny, łatwo startuje przy niższych prędkościach wiatru, ale zwykle osiąga mniejszą sprawność niż konstrukcje nośne.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do typowego rysunku Savoniusa?

  • "wiatrowej Darrieusa." – Darrieus także ma oś pionową, ale łopaty są smukłe i często wygięte (kształt "jajowaty"/"łukowy"). Pracuje głównie na sile nośnej, a nie na oporze. Wizualnie nie przypomina "beczkowych" półcylindrów.
  • "wodnej Peltona." – Pelton to turbina wodna impulsowa. Charakterystyczne są kubki/czerpaki na obwodzie koła, zasilane strugą wody z dyszy. W zadaniach rozpoznawczych zwykle widać koło z wieloma kubełkami oraz elementy doprowadzenia strugi, co odróżnia ją od prostego wirnika wiatrowego.
  • "wodnej wielołopatowej." – wielołopatowe turbiny wodne (np. koła/rotory o wielu łopatkach) są związane z przepływem wody i ich geometria jest inna: łopat jest dużo, są wąskie i regularnie rozmieszczone, a całość przypomina koło łopatkowe. Savonius z reguły ma niewiele dużych, półcylindrycznych powierzchni.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal medium (wiatr czy woda) po cechach otoczenia/elementach doprowadzenia strugi, potem sprawdź, czy wirnik wygląda na "czerpakowy" (opór) czy "profilowy" (siła nośna). To szybko eliminuje mylenie Savonius–Darrieus oraz pomyłki z Peltonem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Turbina Savoniusa to wiatrowa turbina o osi pionowej, której wirnik ma zwykle kształt dwóch lub więcej półcylindrów. Pracuje głównie na oporze aerodynamicznym, dlatego często dobrze startuje przy słabszym, zmiennym wietrze. Stosuje się ją w małych instalacjach i demonstratorach OZE.
Szukaj wirnika o osi pionowej i charakterystycznych "czerpaków" przypominających półbeczki lub litery S w przekroju. Zwykle są to 2 duże powierzchnie (czasem więcej), a nie wiele smukłych łopat. Taki kształt wskazuje na pracę na oporze, typową dla Savoniusa.
Savonius wykorzystuje głównie opór wiatru i ma masywny wirnik z półcylindrów. Darrieus wykorzystuje siłę nośną i ma smukłe łopaty, często wygięte (kształt "łuku" lub "jaja"). W praktyce Darrieus bywa wydajniejszy, ale Savonius łatwiej startuje.
Pelton to turbina wodna impulsowa: napędza ją struga wody z dyszy uderzająca w kubki na obwodzie koła. Jej budowa i warunki pracy są związane z instalacją hydrauliczną (dysza, rurociąg, spad). Brak tych cech wyklucza ją jako typową turbinę wiatrową.
Typowa turbina Savoniusa ma oś pionową (VAWT). To ważna cecha rozpoznawcza na rysunkach: wirnik stoi "pionowo", a łopaty/czerpaki obracają się wokół pionowego wału. Dla porównania wiele popularnych turbin wiatrowych ma oś poziomą (HAWT).
Może mieć sens tam, gdzie wiatr jest słabszy, turbulentny lub często zmienia kierunek, a priorytetem jest prostota i łatwy rozruch. Sprawdza się też w zastosowaniach edukacyjnych i małej mocy. Do produkcji większej energii zwykle wybiera się konstrukcje o wyższej sprawności.
Najczęstsze pomyłki to mylenie Savoniusa z Darrieusem (oba typy mogą mieć oś pionową) oraz uznawanie turbin wodnych za wiatrowe bez sprawdzenia elementów doprowadzania medium. Pomaga zasada: opór i "półcylindry" → Savonius; smukłe profile → Darrieus; kubki i dysza → Pelton.
Oznacza to, że moment napędowy powstaje głównie dlatego, że jedna strona wirnika stawia większy opór przepływowi niż druga. To inny mechanizm niż siła nośna w profilach skrzydłowych. W turbinach oporowych (jak Savonius) łatwiej o start, ale maksymalna sprawność bywa mniejsza.
Ucz się po cechach charakterystycznych: oś obrotu, kształt łopat, liczba elementów, obecność dysz/strug dla turbin wodnych. Warto zrobić własną "ściągę obrazkową" z 5–8 typami turbin. Na egzaminie najpierw określ medium (wiatr/woda), potem typ wirnika.
Turbiny o osi pionowej spotyka się w małych instalacjach, na obiektach z turbulencjami (np. zabudowa, dachy), w demonstratorach edukacyjnych oraz w projektach, gdzie liczy się praca przy zmiennym kierunku wiatru. W zadaniach montażowych ważna jest identyfikacja typu dla poprawnego uruchomienia i serwisu.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Turbina Savoniusa to wiatrowa turbina o osi pionowej, zwykle z wirnikiem złożonym z dwóch (lub więcej) półcylindrycznych "czerpaków", pracująca głównie na oporze aerodynamicznym."

Źródła:

  • Encyclopaedia Britannica – "Savonius rotor" (hasło encyklopedyczne), https://www.britannica.com/technology/Savonius-rotor - dostęp 2026-02-28
  • Encyclopaedia Britannica – "Darrieus turbine" (hasło encyklopedyczne), https://www.britannica.com/technology/Darrieus-turbine - dostęp 2026-02-28
  • Encyclopaedia Britannica – "Pelton wheel" (hasło encyklopedyczne), https://www.britannica.com/technology/Pelton-wheel - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw energetyki wiatrowej (typy turbin i wirników)
  • Materiały producentów turbin o osi pionowej (VAWT) – katalogi i karty techniczne
  • Atlas/kompendium turbin wodnych (m.in. Peltona) dla porównania cech wizualnych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego