Prezentatori proiect

Prezentare proiect: Nistor Cristina
                    Simina Madalina
                    Sofronea Ionela
                    Sofronea Mirela       
Clasa aVIII-a C, Scoala nr.5    Piatra-Neamt

Profesor indrumator: SMARANDA LACRAMIOARA

Macheta proiectului...

Galerie foto

Avantaje si dezavantaje

In functie de tipul de turbina eoliana avem o serie deavantaje si dezavantaje, in functie de care se face alegerea unui model.

Turbine cu axa orizontala

Sunt turbinele la care palele elicei, axul motorului si generatorul electric sunt montate in varf.
Avantaje

• Elicea se afla aproape de centrul de greutate al turbinei, crescand stabilitatea
• Alinierea elicei cu directia vantului ofera cel mai bun unghi de atac pentru pale, maximizand energia electrica rezultata
• Palele elicei pot fi pliate pentru a preveni distrugerea turbinei in cazul vanturilor puternice
• Turnurile inalte permit accesul la vanturi mai puternice, rezultant o crestere a curentului produs de turbina.   
•   
•    Dezavantaje
  
  • Eficienta turbinelor HAWT scade cu inaltimea turnului unde sunt instalate din cauza turbulentelor vantului
  • Turnurile inalte si elicele cu pale lungi sunt greu de transportat, uneori costul transportului fiind de 20% din cel al echipamentului in sine
  • Turbinele HAWT sunt dificil de instalat si necesita macarale si personal calificat
  • Turbinele inalte pot obstructiona radarele de linga bazele aeriene
  • Din cauza inaltimii turbinele cu axa orizontala au un impact negativ asupra peisajului rural
  • Variantele cu elicea in spate sufera la capitolul fiabilitate din cauza turbulentelor aerului
  
  

  Turbine cu axa verticala

  Avantaje
  • Sunt mai usor de intretinut deoarece partile in miscare sunt plasate mai aproape de pamant
  • Palele elicei sunt verticale, deci nu mai este nevoie de o “carma” pentru orientarea elicei
  • Prin constructie turbinele verticale au o eficienta aerodinamica crescuta la presiuni inalte si joase
  • Pentru acelasi diametru al elicei, palele unei turbine cu axa verticala au o sectiune mai mare decat cele ale unei turbine cu axa orizontala
  • Turbinele VAWT sunt mai eficiente in zonele cu turbulente ale vantului datorita faptului ca palele elicei sunt plasate mai aproape de pamant
  • Inaltimea redusa permit instalarea in zonele unde legislatia nu permite cladiri prea inalte
  • Nu au nevoie de un turn in varful caruia sa fie instalate, deci sunt mai ieftine si rezista mai bine la vanturi puternice
  • Varful palelor elicei au o viteza unghiulara mai mica, deci rezista la vanturi mai puternice decat turbinele cu axa orizontala
  • Nu trebuie orientate in directia vantului, fiind astfel mai eficiente in zone cu turbulente ale vantului
  • Pot fi construite la dimensiuni mai mari, cu mecanisme care se rotesc in totalitate, nemai necesitand rulmenti speciali si scumpi

  Dezavantaje
  

  • Eficienta turbinelor VAWT se situeaza in medie la 50% din cea a modelelor HAWT
  • Trebuie instalate pe o suprafata plana
  • Majoritatea turbinelor VAWT au nevoie de un electromotor pentru a fi pornite in conditii de vant slab
  • Turbinele VAWT ancorate prin cablu creeaza stress mecanic pe mecanismul de prindere in a elicei de ax in partea de jos
  • Majoritatea pieselor unei turbine VAWT sunt plasate in partea de jos, deci schimbarea lor presupune dezmembrarea intregii structuri
  
  
                                                                                                                                     

Cum functioneaza?

Un sistem modern ce alimenteaza o locuinta folosindenergie eoliana functioneaza dupa urmatorulprincipiu: o turbine este instalata in varful unuiturn inalt (pentru a avea acces direct la curentii de aer, fara interferente din partea cladirilor de la sol), colecteaza energie kinetica de la vant, pe care o transforma in electricitate folosind un sistem de conversie. O locuinta tipica este deservita de o turbina eoliana si de un furnizor de electricitate local.

Daca viteza vantului este mai mica decat o valoare constructiva de la care turbina eoliana produce curent atunci locuinta este alimentata de la reteaua electrica. Pe masura ce viteza vantului creste, energia electrica furnizata de turbina eolianaalimenteaza locuinta. Daca nu exista consumatori pentru aceasta energie ea este introdusa in reteaua electrica si vanduta furnizorului local.

In situatia in care nu exista un furnizor local de electricitate sau nu se poate introduce curentul produs de turbina eoliana in reteaua electrica exista optiunea inmagazinarii curentului suplimenta in baterii pentru utilizarea ulterioara. Bateriile (de 12V, 24V, 48V etc) sunt conectate la un inversor care transforma curentul la voltajul electronicelor si electrocasnicelor din casa, adica 220V.

In functie de complexitatea sistemului mai putem adauga un controller, un contor (pentru a vedea productia instantanee de curent sau productia pe o perioada predefinita) si un circuit ce intrerupe transferul de curent de la turbina cand bateriile sunt pline si nu exista consum in locuinta. In zonele cu vanturi puternice este necesar si un sistem de oprire a turbinei, pentru a preveni deteriorarea acesteia.

Tipuri de turbine eoliene

Turbine cu axa orizontala – rotorul si generatorul de curent sunt pozitionate in varful turnului si trebuie aliniate pe directia vantului. Turbinele mici sunt orientate cu ajutorul unei aripioare, iar cele mari folosesc senzori si servomotoare pentru a se alinia pe directia vantului. Majoritatea turbinelor cu axa orizontala au si o cutie de viteze care transforma miscarea de rotatie lenta a palelor intr-una mai rapida, necesara pentru a creste eficienta generatorului de curent.

Deoarece turnul produce turbulente aerodinamice in urma sa rotorul turbinei este pozitionat in fata. Palele turbinei sunt rezistente pentru a nu fi indoite si impinse in turnul pe care sunt instalate de vanturile puternice. In plus palele sunt departate de turn si usor inclinate.

Exista si turbine cu axa orizontale cu rotorul plasat in spatele turnului. Astfel de turbine au avantajul ca palele elicei se pot indoi, reducand suprafata care se opune vantului la viteze mari si nici nu trebuie orientate in directia vantului, acest lucru facandu-se automat datorita constructiei. Din cauza turbulentelor insa majoritatea turbinelor cu axa orizontala au rotorul plasat in fata turnului.

Turbine cu axa verticala – generatorul si toate componentele mai sofisticate sunt plasate la baza turnului, usurand astfel instalarea si mentenanta. Principalele tipuri sunt: Darrieus, Gorlov, Giromill si Savonius.

In functie de locatia turbinelor ele poti fi categorisite in turbine de tarm si turbine plasate in largul marilor si oceanelor.

Despre energia eoliana...Centrale eoliene si turbine eoliene

O turbina eoliana este un dispozitiv ce transforma miscarea kinetica a palelor unei elice in energie mecanica. Daca aceasta energie mecanica este apoi transformata in electricitate avem de-a face cu un generator alimentat cu vant/convertor de energie eoliana. Termenul care s-a improprietarit insa este “turbina eoliana”.
 Centralele eoliene sunt, ferme de turbine eoliene, ce sunt conectate la reteaua de distributie a curentului. In componenta unei centrale eoliene nu intra doar turbinele ci si redresoare de curent, transformatoarele si corectoare ale factorului de putere al curentului. In amplasarea centralelor eoliene se tine cont de valoarea vantului in zona, pretul terenului, impactul vizual si asupra structurilor din vecinatate si apropierea de reteaua de distribuie a curentului.

Stiati ca...?

Energia eoliană este o sursă de energie regenerabila generată din puterea vântului.

Energia eoliană s-a dovedit deja a fi o solutie foarte bună la problema energetică globală.

Energia eoliana a fost exploatata pe uscat de cand prima moara de vant a fost construita in vechea Persie in secolul VII 

Ca fiecare obiect, au avantaje si dezavantaje. Cele mai mare pericole sunt furuniile, cand vandul depaseste viteza atmisa de paletele turbinei. 

Mașini eoliene

Doi inventatori germani au călătorit 5.000 de km de-a lungul Australiei, într-o mașină-prototip ce se încarcă cu ajutorul vântului. Călătoria de 3 săptămâni de la Perth la Sydney i-a costat doar 16 dolari australieni, echivalentul a 50 de RON. Autovehiculul numit Wind Explorer poate parcurge 100 km cu jumătate din cantitatea de curent electric necesară funcționării unei mașini de spălat. Cei doi inventatori spun că mașina lor este primul autovehicul autonom pe bază de vânt. Mașina funcționează cu baterii de litiu-ion ce se încarcă cu ajutorul unei turbine mobile folosite noaptea. De asemenea, pentru acumularea de energie suplimentară, cei doi au folosit și zmeie. Wind Explorer cântărește 200 de kg și poate atinge viteze de 88.5 km/h. Grație acestui test, Wind Explorer a devenit primul vehicul eolian ce a traversat un continent.

Richard Jenkins, un inginer britanic, a stabilit un nou record mondial pentru mașini eoliene care se deplasează pe pământ: 126 mph (202,9km/h) cu mașina sa numită Greenbird. Fostul record aparținea lui Bob Schumacher cu 116 mph, în 1999, cu mașina Iron Duck. Jenkins a spus că i-au trebuit zece ani să construiască mașina. Vehiculul cântărește 600 kg.