SILNIKI WIATROWE

WIATRAKI WOLNOBIEŻNE 
(WIELOŁOPATKOWE, TURBINY WIATROWE)
oraz różne zastosowania wiatraków

Opracowano na podstawie książki W. Jagodzińskiego pt.: "Silniki wiatrowe", PWT Warszawa 1959 r.

Silniki tego typu wyróżniają się wśród innych silników typowym kołem wiatrowym (wirnikiem), składającym się z większej ilości łopatek blaszanych (czasami drewnianych). Silniki te odznaczają się dużym momentem rozruchowym oraz względnie niewielką szybkobieżnością (stąd wzięta nazwa silniki wolnobieżne). Ze względu na duży moment rozruchowy silniki te nadają się do napędu maszyn o znacznym momencie obrotowym, jak np. pompy tłokowe.

Znacznie trwalsze od drewnianych są turbiny wiatrowe stalowe z wirnikami (rys. 1) o znacznej (18 do 40) ilości łopatek, wykonanych z blachy stalowej ocynkowanej połączonych konstrukcyjnie w jedną sztywną całość. Kąt nachylenia łopatek względem, płaszczyzny obrotu zwykle jest zmienny i wynosi ok. 45° na krawędzi wewnętrznej łopatki i ok. 15° na krawędzi zewnętrznej. Spotyka się również i wirniki o stałym kącie ustawienia łopatek, który wynosi w tym przypadku ok. 30°. Średnica wirników wynosi zwykle 4 do 8 m i tylko wyjątkowo spotyka się silniki tego typu jeszcze większe. Ogólny widok takiego silnika (produkowanego w byłym ZSRR) TB-8 jest przedstawiony na rys. 4.

Rys. 1. Stalowe koło wielołopatkowe

Wirnik silnika jest osadzony na wale obracającym się w łożyskach kulkowych (rys. 2) albo też osadzony obrotowo na trzpieniu (rys. 5) wraz z przymocowanym do niego kołem zębatym. Pierwszy sposób stosuje się np. do bezprzekładniowego napędu pomp wodnych, których tłoki otrzymują ruch posuwisto-zwrotny od wykorbionego wału głównego silnika wiatrowego za pośrednictwem pionowego drąga. 

Rys. 2. Osadzenie koła wielołopatkowego na wale głównym

Drugie rozwiązanie jest stosowane w przypadkach potrzeby otrzymania obrotowego ruchu pionowego wału silnika. Spotyka się również i rozwiązania pośrednie, w których stosuje się. przekładnię zębatą między wirnikiem silnika wiatrowego a korbą, nadającą ruch posuwisto-zwrotny drągowi pionowemu (rys. 3).

Rys.3 Mechanizm zamiany ruchu obrotowego na postępowy

Nastawianie koła wiatrowego pod wiatr dokonuje się sterem tylnym, wykonanym z kątowników i blachy stalowej. Do regulowania szybkości obrotowej silnika wiatrowego stosuje się zwykle odchylanie wirnika od kierunku wiatru przy pomocy steru bocznego. Zatrzymywanie silników wiatrowych tego typu jest dokonywane przez ściągnięcie ku sobie obu sterów, tylnego i bocznego, co przeprowadza się z dołu przy pomocy odpowiedniej linki, nawijanej na kołowrót.
Jeśli na skutek wzrostu szybkości wiatru moment silnika wiatrowego się powiększy, to ten wzrost jego mocy ujawni się przede wszystkim w zwiększeniu się jego szybkości obrotowej. Ponieważ zaś w miarę zwiększania się szybkości obrotowej silnika jego moment obrotowy  maleje, to silnik zwiększy swe szybkości obrotowe aż do zrównoważenia swego momentu obrotowego z momentem obciążeniowym.
Gdy natomiast z jakichkolwiek przyczyn zwiększy się moment obciążeniowy, albo też, co na jedno wychodzi, moment obrotowy silnika się zmniejszy, to silnik wiatrowy zmniejszy przede wszystkim swą szybkość obrotową. Ponieważ w miarę zmniejszania szybkości silnika jego moment obrotowy wzrasta, to silnik będzie zmniejszał szybkość obrotową, aż jego moment obrotowy zrównoważy się z momentem obciążeniowym.
Można więc stwierdzić, że praca wielołopatkowego silnika wiatrowego z maszyną produkcyjną o stałym momencie obciążeniowym jest stateczna. Wielołopatkowy silnik wiatrowy nawet przeciążony będzie w dalszym ciągu pracował, zmniejszając tylko swą szybkość obrotową oraz współczynnik wykorzystania energii wiatru, czyli swą sprawność.
Osiowe parcie wiatru w wiatrowych silnikach wielołopatkowych jest największe podczas rozruchu i w miarę zwiększania szybkości obrotowej prędko maleje.

Pojawienie się silników wiatrowych wielołopatkowych uważane jest czasami za wstrzymanie przez nie postępu technicznego w tej dziedzinie. Z bojaźni przed zagadnieniami wytrzymałościowymi odstąpiono na pewien czas od zasady budowy skrzydeł możliwie dużych, wysmukłych i lekkich, zakreślających znaczne powierzchnie przekrojowe.
Zwrócono się natomiast do konstrukcji skupionych, wytrzymałościowo bardziej sztywnych, ale względnie ciężkich, o małych (6 do 30 m²) przekrojach bardzo zwichrzonego przepływu powietrza, a przy tym pracujących przy mniejszych wyróżnikach szybkobieżności.

Poza typowymi silnikami wielołopatkowymi (o ilości łopatek 12 do 40) są budowane niekiedy silniki wiatrowe łopatkowe, ale o znacznie mniejszej ilości łopatek, najczęściej 5 - 7. Silniki te stanowią już typ przejściowy do silników śmigłowych. 

Silnik opisany poniżej (rys. 4) posiada ustaloną konstrukcję opracowaną przez firmę Herkules. Konstrukcja ta uległa niewielkim zmianom w silniku TB-8. Silnik był przeznaczony przede wszystkim dla gospodarstw rolniczych i hodowlanych i przy wietrze o szybkości 8 m/sek rozwijał moc na wale koła łopatkowego 6,5 KM przy 25 obr/min. Wyróżnik szybkobieżności wynosi 1,3.
Osiowy przekrój konstrukcji tego silnika przedstawiono na rys. 5, zaś konstrukcję samego koła łopatkowego na rys. 6.

Rys. 4. Silnik wiatrowy TB-8

Rys. 5. Przekrój osiowy silnika wiatrowego TB-8 z zestawem przekładniowym: l - piasta koła łopatkowego, 2 - oś do osadzenia koła wiatrowego, 3 - wieniec koła zębatego, 4 - małe koło zębate, 5 - głowica silnika, 6 - rura osadcza, 7 - górne łożysko rury osadczej (kulkowe), 8 - dolne łożysko rury osadczej (ślizgowe), 9 - linka naciągowa steru, 10 - pręt, 11 - ramię steru, 12 - pionowy wał silnika, 13 - tuleja przesuwna, 14 - linka naciągowa od kołowrotu, 15 - cięgno

Rys. 6. Konstrukcja koła wielołopatkowego TB-8

Koło łopatkowe o średnicy 8 m posiada 18 łopatek wygiętych z ocynkowanej blachy stalowej grubości 1,25 mm. Łopatki te są przymocowane do trzech obręczy połączonych ze sobą i z piastą koła sześcioma ramionami wykonanymi z kątowników 45 X 45 mm. Łopatki posiadają zmienne kąty nachylenia względem płaszczyzny obrotu koła łopatkowego. Przy zewnętrznej obręczy kąt między cięciwą łopatki a płaszczyzną obrotu wynosi 22°, przy wewnętrznej zaś obręczy kąt ten wynosi 47°. Długość łopatki wynosi 2450 mm, jej szerokość na skraju zewnętrznym wynosi 674 mm, zaś na skraju wewnętrznym 410 mm. Ramiona koła są przymocowane do kołnierzy piasty odpowiednimi śrubami. Do tylnego kołnierza jest przyśrubowany wieniec stożkowego koła zębatego 3.

Głowica silnika 5 jest wykonana z żeliwa; w jednej z jej ścianek jest wprasowana oś 2 nachylona do poziomu pod kątem 6,5°. Na tej osi jest osadzone w dwu łożyskach (wałeczkowym i kulkowym) koło łopatkowe. Pochylenie osi ma na celu możliwie duże przesunięcie dolnej części koła łopatkowego od wieży. Wieniec zębaty 3 zazębia się z kółkiem zębatym 4 osadzonym na pionowym wale 12 silnika. Koło duże tej przekładni stożkowej posiada 63 zęby, małe natomiast - 17.

Głowica silnika dolną swą podstawą spoczywa na żeliwnej rurze osadczej 6, która może swobodnie się obracać w dwu łożyskach: górnym 7 na kulkach ułożonych w samonastawnej pół-kulistej czaszy, oraz dolnym 8 ślizgowym wykonanym z żeliwa i przymocowanym odpowiednimi poprzeczkami do nóg wieży. Zatem głowica silnika wraz z rurą osadczą może się obracać względem pionowej osi, co jest potrzebne przy samoczynnym nastawianiu się silnika pod wiatr przy jego uruchamianiu lub zatrzymywaniu oraz przy regulacji obrotów.
Ster tylny nastawiający silnik pod wiatr, składa się z kratowego ramienia o długości 7370 mm. Tylny koniec tego ramienia rozwidla się w kształt trapezu, do którego jest przymocowany płat steru o powierzchni 4,85 m² wykonany z ocynkowanej blachy.

Silnik jest umieszczony na stalowej kratowej wieży o wysokości 14,85 m. U podnóża wieży znajduje się zestaw przekładniowy (uwidoczniony, z boku rys. 5) połączony z pionowym wałem silnika za pośrednictwem przestawnego sprzęgła. Zestaw ten umożliwia napędzanie maszyn rolniczych, tłokowej pompy do wody, prądnicy elektrycznej itp. Podczas postoju silnika wiatrowego zestaw ten może być napędzany od konnego kieratu albo też od ciągnika. Na ten okres czasu pionowy wał silnika wiatrowego zostaje odłączony od zestawu przekładniowego przy pomocy poprzednio wspomnianego sprzęgła uruchamianego odpowiednią dźwignią. 

Do regulacji szybkości obrotowej silnika jest przeznaczony ster boczny o powierzchni płata 1,95 m².
Uruchamianie oraz zatrzymywanie silnika dokonuje się z dołu przy pomocy ręcznego kołowrotu linowego, przymocowanego do jednej z nóg wieży. Linka 14 od tego kołowrotu jest umocowana do przesuwającej się wzdłuż rury osadczej tulei 13. Tuleja ta posiada odpowiedni występ z otworem, przez który jest przesunięty pręt 10 zamocowany w swych końcach w wierzchołku i poprzeczce wieży. Pręt ten nie pozwala tulei obracać się wraz z rurą osadczą względem osi wieży, a umożliwia jej przesuwanie się wzdłuż tej rury.
Naciągowa linka od steru tylnego 9 jest doprowadzona poprzez dwa krążki do wnętrza rury osadczej, gdzie jest przymocowana do odpowiedniego cięgna 15, przesuwającego się w dół i w górę w szparze wykonanej w ściance rury osadczej. Przez szparę tę wystaje na zewnątrz rury dolna część cięgna, na której opiera się poprzednio opisana zewnętrzna tuleja przesuwna 13.
W ten sposób uzyskuje się połączenie naciągowego mechanizmu w obrotowej głowicy silnika z urządzeniem przesuwanym wzdłuż rury osadczej przy pomocy kołowrotu za pośrednictwem linki 14.
Ściągając zatem przy pomocy kołowrotu linkę, powoduje się przesuwanie w dół tulei, a zarazem opierającego się o jej dolną podstawę cięgna od steru tylnego, który zostaje przez to ściągnięty w stronę steru bocznego, w wyniku czego koło łopatkowe odwraca się od wiatru, przyjmując położenie równoległe do jego kierunku. W czynności tej nie przeszkadza zupełnie obrót głowicy wraz z rurą osadczą, gdyż, obracający się wraz z tą rurą, dolny koniec cięgna przesuwa się po dolnej krawędzi tulei. Również i w stanie odstawionym od wiatru głowica silnika ma możność obracania się wokół osi pionowej pomimo silnego naciągu linki.

Na poniższym rysunku przedstawiono wymiary nieco mniejszego koła łopatkowego (średnica zewnętrzna 6 m):

Rys. 7.Konstrukcja koła wielołopatkowego TB-6

ZASTOSOWANIE SILNIKÓW WIATROWYCH W GOSPODARSTWACH WIEJSKICH

Energia wiatru w gospodarstwach wiejskich znalazła najważniejsze zastosowanie do pompowania wody w celu zasilania gospodarczego wodociągu. Ze względu na dość duże w gospodarstwie wiejskim zapotrzebowanie na wodę, a za tym ze względu na konieczność zużywania na ten cel znacznych ilości energii zastosowanie silników wiatrowych doskonale rozwiązuje to zagadnienie, zwłaszcza że pompowanie wody może być dokonywane okresowo, a za tym niestałość wiatrów nie ma tutaj prawie żadnego znaczenia.
Moc potrzebną do napędu pompy oblicza się według ilości wody i wysokości jej podnoszenia. Jeśli ilość wody pompowanej w ciągu godziny wynosi Q [m³/godz], zaś wysokość pompowania wynosi H [m], to moc pompowania wynosi:

N = (Q*H*1000)/(3600*75*n₁*n₂) [KM]

gdzie:
n₁ - współczynnik sprawności pompy (zwykle n₁ = 0,80)
n₂ - współczynnik sprawności przekładni (zwykle n₂ = 0,75) 
Po podstawieniu i przeliczeniu otrzymamy dla zwykłych warunków:

N=0,0062*Q*H [KM]

W praktyce urządzenia wiatrowo-pompowe stosuje się różne w zależności od miejscowych warunków (rys. 8). Najczęściej stosuje się tutaj pompy tłokowe, gdyż mogą one pracować w dużym zakresie szybkości obrotowej. Ponieważ pompy te wymagają do rozruchu względnie dużego momentu obrotowego, silniki wiatrowe są zwykle wielołopatkowe (turbiny wiatrowe).

Rys. 8. Wielołopatkowy silnik wiatrowy z drągiem pionowym, napędzający tłokową pompę wodną 

Sama pompa musi być umieszczona możliwie blisko dolnego poziomu wody, aby długość rury ssącej była możliwie mała i w żadnym przypadku, aby wysokość ssania nie przekraczała 7 m. W przypadkach, gdy całkowita wysokość pompowania wody nie przekracza 7 m, pompa może być tylko ssąca, w innych zaś przypadkach musi być ssąco-tłocząca. 
Napęd pompy może być wykonany albo za pośrednictwem pionowego drąga, spełniającego rolę korbowodu, napędzanego wykorbionym wałem poziomym silnika wiatrowego (rys. 2) albo też za pośrednictwem pionowego wału obrotowego i przekładni zębatej (rys. 9). 

Rys. 9. Wielołopatkowy silnik wiatrowy z wałem pionowym, napędzający tłokową pompę wodną 

W pierwszym przypadku pompa tłokowa powinna być o jednostronnym działaniu, gdyż wtedy drąg napędowy pracuje głównie na rozciąganie i może być względnie lekki.
Gdy dolny zbiornik wody jest rzeką lub jeziorem, silnik wiatrowy musi być zwykle umieszczony w pewnej odległości od brzegu i wtedy napęd pompy ustawionej w pobliżu wody może być dokonywany za pośrednictwem dodatkowej dźwigni i drąga ukośnego (rys. 10).

Rys. 10. Wielołopatkowy silnik wiatrowy z drągami pionowym i ukośnym, napędzający tłokową pompę wodną

Silniki wiatrowe z obrotowym wałem pionowym stosuje się do pompowania większych ilości wody na większe wysokości. Pompy wielocylindrowe pracują bardziej równomiernie, niż pompy jednocylindrowe, są jednak znacznie droższe.
W celu obniżenia kosztów silnika wiatrowego, zwłaszcza przy, niewielkich ilościach pompowanej wody, używa się silników śmigłowych. Dla zmniejszenia ich szybkości obrotowej, a zwiększenia momentu obrotowego w silnikach tych stosuje się przekładnię ślimakową, dla umożliwienia zaś rozruchu pompy przy możliwie słabym wietrze stosuje się samoczynne sprzęgła odśrodkowe 
Zasada działania samoczynnego sprzęgła polega na tym, że rozruch silnika śmigłowego, rozwijającego, jak wiadomo, niewielki moment rozruchowy, następuje przy odłączonej od pionowego wału pompie wodnej, czyli w bezobciążeniowym stanie silnika. Gdy silnik śmigłowy osiągnie odpowiednią szybkość obrotową, wraz z którą powiększa się również i jego moment obrotowy, zostaje on samoczynnie sprzężony przez sprzęgło z pompą, którą może w tym stanie uruchomić i w dalszym ciągu napędzać.
W ten sposób można uzyskać prawie taką samą wydajność pompy napędzanej silnikiem śmigłowym, jak i napędzanej silnikiem wielołopatkowym.

Poza tym silnik wiatrowy może być zastosowany do takich prac gospodarczych, jak piłowanie drewna, a nawet młócenie zboża.
W tych przypadkach silnik wiatrowy musi posiadać pionowy wał obrotowy, a wszystkie odbiorniki energii muszą być skupione możliwie blisko siebie u podnóża wieży silnika. Jako przykład poprawnego rozwiązania dość wszechstronnego zastosowania energii wiatru w gospodarstwie wiejskim może służyć urządzenie, przedstawione na rys. 11.
W przypadkach, gdy odbiorów energii nie udaje się skupić dostatecznie blisko podnóża wieży silnika wiatrowego, nie pozostaje do zrobienia nic innego, jak zelektryfikowanie całego urządzenia energetycznego gospodarstwa. Oczywiście, że w tych warunkach zakres zastosowania tej energii w gospodarstwie wiejskim znacznie się rozszerza.

Rys. 11. Przykład dość wszechstronnego wykorzystania energii wiatrowej w gospodarstwie wiejskim

ZASTOSOWANIE SILNIKÓW WIATROWYCH W DROBNYM PRZEMYŚLE I RZEMIOŚLE.

Najszersze zastosowanie znalazły silniki wiatrowe (właściwie wiatraki) w młynarstwie. Do przemiału zboża wiatraki były stosowane już od bardzo dawna i w dość szerokim zakresie. Właśnie ta żmudna i ciężka praca spowodowała już w zaraniu dziejów człowieka wprzęgnięcie wiatru dla jego potrzeb.
Najczęściej dla celów przemiałowych stosuje się wiatraki kozłowe lub holenderskie. Do przemiału grubego wystarcza moc 2 do 5 KM przy 110 do 150 obrotów żaren na minutę. Szybkość obwodowa kamienia żarnowego wynosi do 10 m/sek. Przemiał zboża takim urządzeniem jest jednak bardzo niedoskonały i ustępował zawsze przemiałowi w młynach wodnych.
Do przemiału drobnego konieczna jest. większa moc (5 do 8 KM) oraz bardziej równomierna szybkość obrotowa, wobec czego do tych celów lepiej nadają się silniki wiatrowe wielołopatkowe (rys. 12) lub śmigłowe.

Rys. 12. Młyn zbożowy z wielołopatkowym silnikiem wiatrowym.

Dla dokonania rozruchu żarna napędzanego silnikiem wielołopatkowym konieczne jest podnoszenie na ten okres czasu wierzchniego kamienia ku górze. Przy zastosowaniu do napędu l żarna szybkobieżnego silnika śmigłowego (Z = 5) zabieg ten do jego rozruchu jednak nie wystarcza nawet podczas wiatru o szybkości 6 - 7 m/sek i trzeba w tych przypadkach stosować odpowiednie sprzęgła cierne uruchamiane najczęściej ręcznie. Zezwala to na rozpoczęcie pracy żarna już przy mniejszych szybkościach wiatru, a ponieważ moc żarna zmienia się proporcjonalnie do trzeciej potęgi jego szybkości obrotowej, nawet przy względnie słabym wietrze silnik nie zatrzymuje się częściej niż 2- 3 razy na dobę.
Gdy silnik śmigłowy poza napędem żaren ma napędzać i inne maszyny to sprzęgło musi być samoczynne i wtedy praca całego urządzenia wiatrowego nie wymaga właściwie ludzkiej obsługi. Sprzęgła takie dokonują poza tym ograniczenia mocy silników wiatrowych przez ograniczenie ich momentów obrotowych, które w przypadkach napędu żaren wzrastają prawie z drugą potęgą, ich szybkości obrotowych.
W przypadku zastosowania do napędu żarna silnika wielołopatkowego, z przyczyny znacznego zwiększania się wraz z szybkością momentu obrotowego na jego wale pionowym, ster boczny nie jest w stanie odwrócić koła łopatkowego od zbyt silnego wiatru i konieczne staje się wtedy dodatkowe ograniczenie szybkości obrotowej silnika wiatrowego. W celu całkowitego wykorzystania mocy silników wiatrowych napędzających żarna, konieczne jest odpowiednie regulowanie zasypywania ziarna do żaren.
Dla doskonalszego przemiału zboża oraz dla lepszego przygotowania ziarna do przemiału np. przez dokładniejsze jego oczyszczenie konieczna jest możliwie stała szybkość obrotowa napędu. Szybkość tę można osiągnąć przez zaopatrzenie silnika wiatrowego w odpowiedniej wielkości zasobnik (akumulator) bezwładnościowy. 
.
Poza zastosowaniem silników wiatrowych w młynarstwie znajdowały one dość często zastosowanie również i do napędu różnych maszyn w zakładach rzemieślniczych, np. w ślusarniach, stolarniach, niewielkich tartakach itp. Przykład takich urządzeń jest przedstawiony na rys. 13.

Rys. 13. Warsztat ślusarski napędzany wielołopatkowym silnikiem wiatrowym.

ZASTOSOWANIE SILNIKÓW WIATROWYCH DO MELIORACJI GRUNTÓW

Meliorowanie gruntów polega głównie na osuszaniu obszarów zbyt wilgotnych lub zalewanych wodą oraz na nawadnianiu zbyt suchych. 
Charakterystyczną cechą pompowych urządzeń melioracyjnych jest przepompowywani dużych ilości wody na względnie niewielkie wysokości. 
Do wypompowywania stosunkowo niedużych ilości wody (30 do 40 m³/godz), ale na dużą wysokość (do 6 m) stosuje się pompy tłokowe, napędzane najczęściej przez silniki wielołopatkowe za pośrednictwem pionowych drągów (rys. 8).
Moc silnika wiatrowego potrzebnego do wypompowania Q [m³/godz] wody na wysokość H [m] można obliczyć według poprzednio wyprowadzonego wzoru [137].
W przypadkach potrzeby przepompowywania znacznie większych ilości wody (1000 m³/godz), ale na mniejsze wysokości (0,5 do 3 m) stosowano podnośniki ślimakowe wykonane w postaci śruby Archimedesa (rys. 14), umieszczonej w odpowiednim korycie lub rurze z blachy albo desek. 

Rys. 14. Podnośnik ślimakowy do wody.

Rys. 15. Dwa podnośniki ślimakowe do wody napędzane jednym wiatrakiem.

Podnośniki takie odznaczają się prostotą budowy, pewnością działania i długotrwałością pracy, a przy tym przy starannym wykonaniu wykazują dużą sprawność. Poza tym posiadają zaletę, że mogą być stosowane i do wody zanieczyszczonej.
Sam ślimak, jedno lub dwukrotny, jest umieszczony na wale stalowym, osadzonym w dwu łożyskach i połączonym przegubowo z wałem napędzającym. Cały podnośnik wspiera się górnym końcem na betonowym fundamencie, dolnym zaś jest zawieszony na lince nawiniętej na odpowiednim kołowrocie, przy pomocy którego tę część podnośnika można podnosić odpowiednio do poziomu dolnej wody. Kąt pochylenia osi podnośnika do poziomu może się zmieniać od 10° do 40°, jednak najkorzystniej podnośnik pracuje przy pochyleniu na 15° do 20°.

Wydajność .podnośników ślimakowych wynosi:

Q=h*n*(z/60)*q [m/sek]

gdzie:
h - współczynnik sprawności, wynoszący dla podnośników w korytach od 0,6 do 0,7, zaś w rurach od 0,70 do 0,75,
n - liczba obrotów na minutę (zwykle n = 30/d do 50/d gdzie d jest średnicą ślimaka),
z - krotność ślimaka, 
q - objętość wody zawarta między dwoma zwojami ślimaka.
Niekiedy stosuje się obok siebie dwa, a czasami i trzy podnośniki napędzane jednym silnikiem wiatrowym (rys. 15).
Do przepompowywania jeszcze większych ilości wody i na znaczniejsze wysokości stosuje się pompy odśrodkowe (rys.16), wykazujące względnie dużą sprawność (h = 0,40-0,80), jednak wymagające do swego napędu stałej szybkości obrotowej. Pompy te jednak muszą być przed rozpoczęciem pracy zalewane wodą, a przy tym nie nadają się do większych wysokości ssania od 5 m.
Również do przepompowywania dużych ilości wody (5 m³/sek), ale na mniejsze wysokości (do 3 m) stosuje się pompy śmigłowe, które są znacznie prostsze od pomp odśrodkowych, gdyż nie posiadają ani przewodów ssących, ani tłoczących. Śmigłowe wirniki tych pomp są umieszczone w odpowiednich rurach i pracują pod wodą.
Ze względu na konieczność napędu pomp odśrodkowych i śmigłowych ze stałą szybkością obrotową najlepiej jest je napędzać silnikami elektrycznymi, zasilanymi energią z zespołów wiatrowo-elektrycznych.

Ze względu na charakter potrzeb pompowych dla melioracji silniki wiatrowe są najbardziej do tych celów wskazane, a ponieważ prawie nie wymagają obsługi oraz nie potrzebują nieraz długich linii zasilających, a przy tym nie spalają węgla, ani też innych paliw, powinny być przy każdej sposobności rozpowszechniane. Takie rozwiązanie zagadnienia przynosi tylko zyski.

Rys. 16. Napędzanie odśrodkowej pompy wodnej wielołopatkowym silnikiem wiatrowym.

W przedstawionych wyżej zastosowaniach (jak już wspomniano) można stosować silniki szybkobieżne - wystarczy zastosować np. przekładnie ślimakową by uzyskać duży moment obrotowy. Jednak najliczniejsze zastosowania silniki wiatrowe znajdują do wytwarzania energii elektrycznej, przy czym do tych celów są używane silniki wiatrowe wszelkich mocy od najmniejszej (50 W) do największych (o mocach liczonych w MW). Tak względnie częste zastosowanie energii wiatru do wytwarzania energii elektrycznej jest powodowane licznymi zaletami prądu elektrycznego, jakimi są możliwości wszechstronnego jego użytkowania do najróżnorodniejszych celów oraz możność łatwego i względnie taniego akumulowania energii elektrycznej niezbyt dużej mocy, co dla samego zagadnienia wykorzystania energii wiatru ma zasadnicze znaczenie. Poza tym istnieje w tych warunkach możność łatwego oddawania mocy zespołu wiatrowo-elektrycznego do sieci elektrycznej.
Przez uzyskiwanie z zespołów wiatrowych energii elektrycznej skala zastosowania energii wiatru zarówno znacznie się rozszerza, jak i pogłębia. 

Dla uwidocznienia rozmiaru korzyści, które mogą być uzyskiwane od zespołu wiatrowo-elektrycznego, o mocy 1 kW, wystarczy zaznaczyć, że pracujące takie urządzenie o średnicy śmigła 3,5 m oraz baterii akumulatorów kadmowo-niklowych 2 X 24 V i 250 Ah umożliwia poza oświetleniem i zradiofonizowaniem mieszkania swobodne korzystanie z pompy do wody, młynka, tokarki, a nawet elektrycznego spawania, nie wspominając już o innych drobniejszych urządzeniach warsztatowych.

Poza powszechnie znanymi zastosowaniami energii wiatru za pośrednictwem energii elektrycznej należałoby jeszcze wspomnieć o roli, jaką zaczyna odgrywać ten rodzaj energii w gazownictwie - można wykorzystać do tego celu energię wiatru zasilającą elektrolizery do rozkładu wody na wodór i tlen.

 www.darmowa-energia.eko.org.pl