KWALIFIKACJA ELE10 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 9.
Turbina charakteryzująca się dwiema lub trzema długimi cienkimi łopatami uformowanymi parabolicznie łączącymi się na górze i dole osi obrotu stosowana do pozyskiwania energii wiatru to turbina
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Opis dwóch lub trzech długich, cienkich łopat wygiętych w kształt zbliżony do paraboli, łączących się u góry i dołu osi obrotu, odpowiada turbinie o osi pionowej typu Darrieus. Pozostałe konstrukcje różnią się zasadą działania i geometrią wirnika (np. Savonius jest oporowy, Magnus wykorzystuje efekt Magnusa).

Pełne wyjaśnienie:

W opisie podano wirnik z dwiema lub trzema długimi, cienkimi łopatami, zakrzywionymi (często przedstawianymi jako łopaty w kształcie "łuku/paraboli"), które łączą się na górze i dole osi obrotu. Taka geometria jest typowa dla turbiny Darrieus, czyli turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu (VAWT), zaliczanej do konstrukcji wykorzystujących głównie siłę nośną na profilach łopat.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Giromil (często spotykany zapis: H-rotor/Giromill) to również rodzina turbin VAWT, ale zwykle kojarzona z układem, w którym łopaty są mocowane do ramion poprzecznych tworzących kształt litery "H", a nie z klasycznymi długimi, zakrzywionymi łopatami łączonymi u góry i dołu.
  • Savonius to turbina oporowa o osi pionowej, rozpoznawalna po "połówkach cylindra"/łopatach kubełkowych. Nie ma cienkich, parabolicznie wygiętych łopat; jej zasada działania i wygląd są inne.
  • Magnus (turbina Magnusa) wykorzystuje efekt Magnusa i zwykle ma wirujące cylindry zamiast klasycznych łopat profilowych. Opis z cienkimi, zakrzywionymi łopatami nie pasuje do tej konstrukcji.

W praktyce egzaminacyjnej warto zapamiętać: Darrieus = smukłe, zakrzywione łopaty (często "eggbeater"), Savonius = "kubełki", Magnus = cylindry, a Giromil/H-rotor = proste łopaty na poprzecznych ramionach.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Turbina Darrieusa to turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu (VAWT), zwykle z 2–3 smukłymi, zakrzywionymi łopatami tworzącymi kształt "łuku". Charakterystyczne jest to, że łopaty mogą łączyć się na górze i na dole osi, tworząc konstrukcję przypominającą trzepaczkę.
Darrieus ma zwykle smukłe, profilowane i zakrzywione łopaty oraz pracuje głównie dzięki sile nośnej. Savonius to turbina oporowa o łopatach "kubełkowych" (często jak połówki cylindra). Różnią się wyglądem wirnika, sprawnością i zachowaniem w słabym oraz turbulentnym wietrze.
W turbinie Savoniusa łopaty są szerokie i mają kształt czasz/kubełków, aby "łapać" wiatr siłą oporu. Nie są to długie, cienkie łopaty wygięte w łuk i łączone u góry i dołu osi. Sam wygląd wirnika jest więc łatwym kryterium odróżniającym.
Oznacza to, że oś wirnika jest ustawiona pionowo, a wirnik obraca się wokół osi "w górę–w dół". W praktyce VAWT mogą być mniej wrażliwe na kierunek wiatru (nie zawsze wymagają układu nadążnego), ale mają inne wymagania konstrukcyjne i często inne charakterystyki rozruchu niż HAWT.
Nie zawsze. Obie konstrukcje zalicza się do turbin o osi pionowej, ale Giromil (często łączony z układem "H-rotor") bywa kojarzony z inną geometrią: łopaty mocowane są do ramion poprzecznych, a nie jako długie, zakrzywione "łuki" łączone u góry i dołu osi. Na egzaminie kluczowe są cechy z opisu.
Turbina Magnusa wykorzystuje efekt Magnusa: obracający się cylinder w strumieniu powietrza wytwarza siłę aerodynamiczną. Zamiast klasycznych łopat ma zwykle cylindry, które muszą być wprawiane w ruch obrotowy. Dlatego opis cienkich, zakrzywionych łopat nie pasuje do tej konstrukcji.
Najpierw sprawdź orientację osi (pionowa czy pozioma), potem kształt łopat (smukłe profile, kubełki, cylindry) oraz sposób mocowania (czy łopaty łączą się na górze i dole, czy są na ramionach w kształcie "H"). To zwykle wystarcza do wyboru poprawnej odpowiedzi.
Typowe błędy to wybór odpowiedzi "z pamięci" bez dopasowania do opisu, mylenie Darrieus z Giromil/H-rotor oraz wrzucanie wszystkich VAWT do jednej kategorii. Pomaga nawyk: najpierw cechy geometryczne (łuk/kubełek/cylinder), dopiero potem nazwa turbiny.
VAWT rozważa się m.in. tam, gdzie wiatr jest silnie zmienny kierunkowo lub turbulentny (np. w zabudowie), a także gdy istotne są ograniczenia konstrukcyjne i serwisowe. W realnych projektach dobór zależy jednak od bilansu energii, hałasu, trwałości i kosztów utrzymania, nie tylko od typu osi.
Ucz się przez skojarzenia z geometrią: Darrieus = smukłe łuki, Savonius = kubełki/połówki cylindra, Magnus = cylindry. Do tego obejrzyj po 2–3 rysunki każdej konstrukcji i ćwicz dopasowanie opisu do nazwy, bo egzamin często testuje rozpoznanie po cechach.
info

Statystycznie 44% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Opis dwóch lub trzech długich, cienkich łopat wygiętych w kształt zbliżony do paraboli, łączących się u góry i dołu osi obrotu, odpowiada turbinie o osi pionowej typu Darrieus."

Źródła:

  • Wind Energy Explained: Theory, Design and Application, Manwell J.F., McGowan J.G., Rogers A.L., 2nd edition, Wiley, rozdziały dot. turbin o osi pionowej (VAWT)
  • Wind Energy Handbook, Burton T., Jenkins N., Sharpe D., Bossanyi E., 2nd edition, Wiley, rozdziały dot. typów turbin wiatrowych i VAWT
  • Wikipedia: "Darrieus wind turbine" https://en.wikipedia.org/wiki/Darrieus_wind_turbine - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw energetyki wiatrowej (rozdziały o VAWT/HAWT)
  • Karty katalogowe i instrukcje producentów małych turbin wiatrowych (sekcje: budowa, zasada działania)
  • Materiały dydaktyczne z klasyfikacji turbin wiatrowych (porównania Darrieus/Savonius/Magnus)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego