KWALIFIKACJA ELE11 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 39.
Rysunek przedstawia turbinę wiatrową
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek turbiny wiatrowej typu Savoniusa, używanej w kontekście kwalifikacji zawodowych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Turbinę Savoniusa rozpoznaje się po wirniku oporowym złożonym zwykle z dwóch (lub więcej) półcylindrycznych łopat tworzących "S" w przekroju. Jest to turbina o osi pionowej, startująca łatwo przy małych prędkościach wiatru. Darrieus i H-Darrieus mają łopaty nośne, a "z dyfuzorem" dotyczy innej koncepcji konstrukcyjnej.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach z rozpoznawania turbin wiatrowych kluczowe jest odczytanie cech geometrycznych wirnika z rysunku oraz powiązanie ich z zasadą działania.

Savonius to turbina o osi pionowej (VAWT) i wirniku oporowym. Najbardziej charakterystyczne są łopaty o kształcie półcylindrów (często dwie), które w przekroju poprzecznym układają się w kształt przypominający literę "S". Taka budowa powoduje, że jedna strona wirnika stawia większy opór wiatrowi niż druga, co wytwarza moment obrotowy. Dzięki temu Savonius zwykle łatwiej "rusza" przy słabszym wietrze, ale ma ograniczoną sprawność w porównaniu z konstrukcjami nośnymi.

  • Darrieus (tzw. "eggbeater") to również VAWT, ale działa głównie na zasadzie siły nośnej. Łopaty są smukłe i wygięte w charakterystyczny łuk, a nie półcylindryczne. Częstym błędem jest wybór Darrieusa tylko dlatego, że to znana turbina o osi pionowej.
  • H-Darrieus (odmiana Darrieusa) ma łopaty prostsze, zwykle w układzie przypominającym literę "H" (łopaty pionowe połączone ramionami z wałem). Nadal są to łopaty nośne, a nie "kubkowe" półcylindry jak w Savoniusie.
  • Turbina z dyfuzorem odnosi się do zastosowania kanału/obudowy (dyfuzora) zwiększającej prędkość przepływu przez wirnik. To cecha koncepcji zabudowy przepływu, a nie klasyczny typ wirnika Savonius/Darrieus; na rysunku oczekiwalibyśmy wyraźnej obudowy/kanału wokół wirnika.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, czy rysunek pokazuje łopaty oporowe (półcylindry, "kubki") czy łopaty nośne (smukłe profile). Dopiero potem wybieraj między Savonius/Darrieus/H-Darrieus.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Turbina Savoniusa to turbina wiatrowa o osi pionowej (VAWT) z wirnikiem oporowym. Moment obrotowy powstaje, bo wiatr działa silniej na wklęsłą stronę półcylindrycznych łopat niż na wypukłą. Dzięki temu łatwo startuje, ale zwykle ma niższą sprawność niż turbiny nośne.
Szukaj łopat przypominających dwie połówki cylindra (czasem więcej), które w przekroju wyglądają jak litera "S". To kluczowa cecha wirnika oporowego. Jeśli widzisz smukłe profile aerodynamiczne zamiast "kubków", to prawdopodobnie nie jest Savonius.
Savonius jest turbiną oporową z półcylindrycznymi łopatami, a Darrieus jest turbiną nośną ze smukłymi łopatami (często wygiętymi). Savonius zwykle łatwiej startuje przy słabym wietrze, natomiast Darrieus może osiągać wyższą sprawność, ale bywa trudniejszy w rozruchu.
H-Darrieus (często nazywany H-rotorem) to odmiana turbiny Darrieusa o osi pionowej, w której łopaty są zwykle proste i ustawione równolegle do osi obrotu, a z wałem łączą je poprzeczne ramiona. Nadal jest to konstrukcja nośna, a nie oporowa jak Savonius.
Kształt "S" wynika z ustawienia dwóch półcylindrycznych łopat względem siebie. Taki układ zwiększa różnicę oporu aerodynamicznego po dwóch stronach wirnika, co ułatwia wytworzenie momentu obrotowego. To właśnie ta cecha jest najłatwiejszą wskazówką do rozpoznania typu Savonius na rysunku.
Klasyczna turbina Savoniusa jest turbiną o osi pionowej (VAWT). Oś pionowa oznacza, że wał wirnika jest ustawiony pionowo, a łopaty obracają się wokół tej osi. Na egzaminie warto odróżniać to od typowych turbin HAWT, gdzie oś jest pozioma.
Turbina oporowa wykorzystuje głównie różnicę oporu (np. "kubkowe" łopaty Savoniusa). Turbina nośna wykorzystuje siłę nośną na profilach aerodynamicznych (np. Darrieus). W praktyce różnią się sprawnością, zachowaniem przy rozruchu i kształtem łopat.
Rozwiązania "z dyfuzorem" stosuje się, gdy chce się kształtować przepływ powietrza przez wirnik za pomocą obudowy/kanału, aby lokalnie zwiększyć prędkość strugi. Na rysunku zwykle widać wtedy wyraźną osłonę wokół wirnika. To nie tyle typ łopat jak Savonius/Darrieus, co sposób zabudowy przepływu.
Najczęściej myli się turbiny VAWT między sobą, bo wszystkie mają oś pionową. Uczniowie wybierają Darrieusa "z przyzwyczajenia" lub patrzą tylko na oś, ignorując kształt łopat. Pomaga zasada: półcylindry/"kubki" → Savonius, smukłe profile → Darrieus/H-Darrieus.
Ucz się przez porównywanie rysunków: wypisz 3–4 cechy dla każdego typu (oś, kształt łopat, zasada działania, typowy wygląd). Trenuj szybkie rozpoznawanie na szkicach i zdjęciach. Na egzaminie najpierw identyfikuj zasadę (oporowa/nośna), potem dopiero nazwę.
info

Statystycznie 52% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Turbinę Savoniusa rozpoznaje się po wirniku oporowym złożonym zwykle z dwóch (lub więcej) półcylindrycznych łopat tworzących "S" w przekroju."

Źródła:

  • Encyclopaedia Britannica, hasło: "Savonius rotor" / "Wind turbine" (opis zasady działania i typów turbin) – https://www.britannica.com/technology/Savonius-rotor (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (en), "Savonius wind turbine" – charakterystyczna geometria wirnika i klasyfikacja VAWT – https://en.wikipedia.org/wiki/Savonius_wind_turbine (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (en), "Darrieus wind turbine" – opis turbiny nośnej i odmian (w tym H-rotor) – https://en.wikipedia.org/wiki/Darrieus_wind_turbine (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręczniki/opracowania o elektrowniach wiatrowych i aerodynamice wirników
  • Karty katalogowe producentów turbin VAWT (Savonius/Darrieus) z rysunkami konstrukcji
  • Materiały dydaktyczne z OZE dotyczące klasyfikacji turbin wiatrowych (VAWT/HAWT)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego