1. Uvod

U posljednje vrijeme sve smo svjesniji činjenice da svojim načinom života izazivamo velike promjene Zemljinog eko sistema. Te iste promjene, s obzirom da smo dio tog sistema, utječu izravno na nas. Iz tog razloga sve se više budi svijest ljudi o potrebi za velikim promjenama vezanim uz način dobivanja energije.

Jedan od oblika energije koji svakodnevno koristimo jeste električna energija. Glavna prednost električne energije jest mogućnost njenog lahkog transporta do krajnjeg korisnika. Problem koji se javlja jest proizvodnja, naime najveći udio u svjetskoj proizvodnji el. energije imaju termoelektrane koje koriste fosilna goriva. Osim što su ograničen resurs, fosilna goriva značajno zagađuju Zemljinu atmosferu.

Iz navedenih razloga javlja se potreba za novim, alternativnim izvorima energije. U svojoj okolini primjećujemo velike potencijale prirodnih izvora energije kao što su sunčeva energija, energija vjetra, energija oceana, geotermalna energija, biogoriva i sl. Da bi se ti izvori iskoristili, potrebni su uređaji koji vrše pretvorbu energije. Uobičajeno je da se takvi uređaji grupiraju te na taj način prave elektrane koje proizvode el. energiju za široku potrošnju. Zbog raznih razloga kao što su razvoj tehnologije, svijest o ekologiji i potreba za jeftinijom energijom svjedoci smo sve većeg porasta broja objekata koji imaju instaliran neki od sistema za iskorištavanje alternativnih izvora energije tzv. samoodrživi objekti. Da bi se neko odlučio za kupovinuu ovakvog uređaja karakteristike proizvoda moraju zadovoljiti osnovne uvjete kao što su: zadovoljavajuća iskoristivost, prihvatljiva cijena, lahko održavanje i sl. Izrada ovakvog uređaja zahtjeva razumijevanje nekih osnovnih pojmova te je neophodno opisati energent koji će se koristiti, analizirati uređaj za pretvorbu mehaničke energije u električnu te proučiti već postojeće konstrukcije takvih uređaja na tržištu. Time se pokušavaju umanjiti nedostatci postojećih proizvoda te se razmatraju mogućnosti za povećanje ukupnog učinka. Bitno je naglasiti da je niska cijena jedan od glavnih faktora koji se mora zadovoljiti, a budući da konstrukcija nije predviđena za masovnu proizvodnju bitno je da proizvodnja po komadu bude u startu jeftina stoga materijali moraju biti lahko dostupni, a tehnološki postupci jednostavni.

Kao što je već navedeno jedan od alternativnih izvora energije jest vjetar. Po svojoj prirodi vjetar je oblik sunčeve energije i kao takav ubraja se u obnovljive izvore. Uređaji koji se koriste za pretvorbu energije vjetra u mehaničku energiju nazivaju se vjetroturbine. Kroz povijest vjetroturbine su se koristile za izravan pogon radnih mašina, no u današnje vrijeme dobivena mehanička energija pretvara se u električnu. Za takvu pretvorbu u najvećem se broju slučajeva koriste vjetroturbine horizontalnog tipa, no nedostatci takvih turbina postaju vidljivi na područjima gdje vjetar nema stalnu struju i gdje se javljaju udari (npr. bura). Izuzetno su nepogodne za vjetar koji brzo mijenja svoj smjer (turbulentne struje).