Capitolul 9. Energia eoliană - kyotoinhome.info · Elevii să construiască un mecanism de braţ...

Capitolul 9. Energia eoliană

Capitolul 9. Energia eoliană Vântul este o mişcare a maselor de aer datorată încălzirii diferite a pământului de către soare. De exemplu, în timpul zilei, la mare, aerul de deasupra solului va fi încălzit mai repede decât apa mării şi astfel aerul se mişcă dinspre mare spre uscat creând brizele marine. Noaptea, aerul de deasupra pământului se răceşte mai repede decât apa mării şi astfel sensul mişcării aerului este inversat, creându-se brizele de coastă. Moara de vânt, în cea mai simplă formă a sa, poate avea două sau mai multe pale care se rotesc la trecerea unui curent de aer (vânt). Unghiurile formate de pale cu direcţia de înaintare a vântului determină diferenţe de presiune a arului pe anumite zone ale acestora, conducând la apariţia unei mişcări de rotaţie în jurul axului. Axul, poate antrena diverse mecanisme cum ar fi piatra morii care va măcina boabele de porumb sau de grâu, sau pompe care pot extrage apa din izvoare, ape curgătoare sau lacuri. O astfel de aplicaţie a fost folosită de-a lungul mileniilor pentru stocarea apei în rezervoare pentru a putea fi apoi utilizată la irigarea terenurilor agricole. Pe insula Creta din Grecia, morile de vânt sunt folosite continuu de aproape 5000 de ani (Figura 9.1).

Figura 9.1 Fotografia unei mori de vânt din Creta O aplicaţie mai recentă este cea a producerii curentului electric prin conversia energiei eoliene. Energia cinetică a vântului este transmisă palelor unei turbine eoliene, cere, la rândul lor antrenează un arbore (ax) cuplat cu un generator electric, care transformă astfel forţa vântului în energie electrică. Această aplicaţie s-a dovedit a fi deosebit de eficientă iar în prezent, în multe ţări din lume, o bună parte a energiei electrice se produce în cadrul aşa ziselor ferme sau parcuri eoliene. Fermele sau parcurile eoliene sunt amplasate în zone în care vântul este suficient de puternic şi constant. Pe suprafeţe mai mari sau mai mici de teren, sunt amplasate zeci de turbine eoliene de mare capacitate, cele mai noi având puteri instalate uriaşe, situate între 1 şi 5 MW. Electricitatea generată este utilizată în locuinţe, şcoli, birouri şi fabrici. Turbinele eoliene produse actual variază de la turbine foarte mici de un metru sau chiar mai puţin, care pot fi utilizate în locuinţe, până la turbine foarte mari care sunt conectate direct la reţeaua electrică, fie independente sau în ferme sa parcuri eoliene.

Figura 9.2 Turbine eoliene de mică dimensiune

KITH - Manual pentru şcoli


9.1 Producerea energiei electrice din forţa vântului – Procesul de conversie Începând din 1950 palele tradiţionale au fost înlocuite cu unele rigide de formă aerodinamică (ca cele ale elicei unui avion) care sunt mult mai eficiente în captarea energiei vântului. Procesul este similar pentru turbinele eoliene de orice dimensiune. O turbină eoliană lucrează invers unui ventilator. În loc să utilizeze electricitatea pentru a produce vânt, turbina utilizează vântul pentru a produce electricitate. Aerul în mişcare (vântul) mişcă palele (forma palelor este astfel concepută încât fac să se rotească axul la care sunt ataşate), ax conectat cu un generator pentru a produce electricitate (vezi Figura 9.3). Electricitatea este trimisă prin linii de transmisie şi distribuţie la o substaţie, apoi spre case, birouri şi şcoli.

Figura 9.3 Turbină eoliană de mare dimensiune

Se utilizează turnuri înalte sau stâlpi pentru a poziţiona turbina la o înălţime suficientă pentru a avea un acces fără obstacole la vânt, astfel încât rotorul să facă faţă vânturilor celor mai puternice şi mai regulate. O cutie de viteze şi un contactor sunt utilizate pentru a asigura faptul că, indiferent de fluctuaţiile de viteză ale vântului, turbina transmite electricitate în reţea la frecvenţă (50Hz) şi tensiune (230 volţi) corecte. Contactorul rămâne pe poziţia ‘conectat’ până când vântul atinge nivelul la care turbina nu poate capta suficientă energie eoliană, moment în care trece pe poziţia ‘deconectat‘ pentru a permite rotorului să se învârtă liber. Deoarece direcţia vântului se schimbă, turbina eoliană trebuie să se poată orienta în vânt. În cazul turbinelor eoliene de mare dimensiune, această rotaţie denumită ‘yaw’ se realizează utilizând motoare electrice, în timp ce pentru turbinele de foarte mici dimensiuni acest lucru este realizat în mod pasiv utilizând o giruetă în spatele turbinei (Figura 9.2).

9.2 Proiectarea turbinelor eoliene Parametrii fundamentali pentru proiectare sunt:

• Numărul de pale; optim fiind trei pentru echilibrarea rotorului • Lungimea palelor; puterea turbinei creşte proporţional cu suprafaţa măturată • Poziţia palelor în raport cu turnul; majoritatea palelor sunt poziţionate în vânt (up wind) pentru

a evita generarea de zgomot când aripa trece prin faţa turnului. Diagrama de mai jos arată câteva piese şi părţi din interiorul turbinei eoliene: Figura 9.4 Componentele mecanice ale turbinei eoliene – această turbină este orientată în vânt) - sursa Alliant Kids Energy Viteza vârfului palei este ţinută în general constantă, astfel încât cu cât este mai mare turbina cu atât rotorul se învârte mai încet. Invers, turbinele de mică dimensiune, adică mai mici de 3 metri, se rotesc suficient de repede astfel încât ele pot ajunge la frecvenţa reţelei electrice fără a necesita o cutie de viteze step up.



9.3 Tipuri de microturbine eoliene Turbine cu axe verticale şi orizontale Există două clase principale de turbine eoliene care se rotesc în direcţii diferite sau în jurul unor axe diferite. Mişcarea se poate face în jurul unor axe orizontale (ca la Ochiul Londonez sau o moară de vânt tradiţională olandeză) sau în jurul unor axe verticale (ca la un carusel). a) b)

Figura 9.5 a) Turbină eoliană cu ax vertical - Quite Revolution 5 – sursa: XC02 Low Carbon Engineering

b) Turbină eoliană cu ax orizontal – Proven WT6000 – sursa: Proven Energy

9.4 Dimensionarea turbinelor eoliene Turbinele eoliene mici sunt utilizate pentru sistemele de încărcare a acumulatorilor sau pentru a furniza energia necesară locuinţelor, şcolilor sau spaţii publice. Aceste turbine au în general diametre între 1 metru şi 15 metri şi produc o putere electrică între 100 W şi 5 kW (5000 W). Cele mai mici sisteme sunt utilizate pentru încărcarea bateriilor sau pentru a furniza energie lămpilor de pe stradă. Sisteme ceva mai mari, de 500 W, sunt utilizate pentru încărcarea bateriilor de mare dimensiune pentru caravane şi bărci. Dimensiunea cea mai potrivită de turbină pentru o casă obişnuită este de 1-2,5 kW, având aproximativ dimensiunea unui adult de înălţime mică. Aceste turbine sunt adesea ataşate clădirilor cărora le furnizează energia (turbine integrate în clădire). Un sistem comunitar de 5kW poate fi utilizat pentru a furniza energie pentru o şcoală un birou sau o sală. Aceste turbine de dimensiuni mai mari sunt montate în vârful unor stâlpi situaţi la o anumită distanţă de clădirea căreia îi furnizează energia. Sisteme independente conectate la reţea Sistemele eoliene de mică dimensiune sunt foarte bune pentru a furniza electricitate în locurile unde asigurarea electricităţii prin mijloace obişnuite (adică din reţeaua naţională) este scumpă. De asemenea, ele sunt utile pentru regiuni izolate, care nu sunt conectate la reţeaua naţională. Aceste sisteme neconectate la reţea au nevoie de baterii pentru stocarea electricităţii pe care o produc şi sunt adesea combinate cu generatoare diesel capabile să furnizeze energie în perioadele cu vânt slab. Sistemele eoliene pot fi utilizate şi în locurile în care există conectare la reţeaua naţională, nemaifiind necesare baterii. Electricitatea neutilizată poate fi transmisă în reţeaua naţională şi vândută companiilor producătoare de electricitate. Banii obţinuţi pentru această energie pot acoperi o parte din costurile aferente construirii turbinei.



Activitatea 9.1a (7-11) - Confecţionează şi testează propria turbină eoliană Activitatea 9.1a (7-11) - Confecţionează şi testează propria turbină eoliană

Ce face ca elicele turbinelor eoliene să se rotească? Scopul acestei activităţi este de a oferi elevilor

posibilitatea de a înţelege cum se rotesc elicele turbinei eoliene când bate vântul.

Instrucţiuni:

Pentru fiecare dintre cele 3 teste referitoare la turbinele eoliene, începeţi prin a răspunde la întrebarea 1.

După ce observaţi ce s-a petrecut în timpul testului, încercaţi să răspundeţi la întrebările 2 şi 3 (scrieţi

răspunsurile pe o foaie de hârtie separată sau în caiet).

Întrebarea 1: Ce credeţi că se întâmplă când vântul bate prin elice?

Rezolvaţi testul.

Întrebarea 2: Ce s-a întâmplat propriu-zis?

Întrebarea 3: De ce credeţi că fenomenul s-a produs în acest fel?

Figura 9.6 Realizaţi Testele 1, 2 şi 3 după cum e descris mai sus (Activitatea 9.1a)



Note pentru profesori (9.1a 7-11)

Cunoştinţe necesare: Proiectarea palelor turbinei eoliene, şi în special înclinarea lor, afectează eficienţa

dispozitivului. Această activitate ilustrează cum înclinaţia palelor poate afecta proiectarea turbinei eoliene.

Scop:

1. Elevii să construiască un mecanism de braţ cu elice

2. Elevii să înţeleagă ce este înclinarea (unghiul) palelor elicei turbinei care condiţionează mişcarea de rotire la baterea vântului.

Materiale: uscător de păr, butuc pentru teste, cepuri de lemn, pale din policarbonat, andrele.

Instrucţiuni:

1. Arătaţi-le elevilor cum să construiască mecanismul rotorului cu pale prin intermediul diagramelor de pe

fişă şi instruiţi-i cum să le construiască.

2. Setaţi palele turbinei pentru “testul 1” în linie cu sursa de vânt, răspundeţi la întrebarea 1, rezolvaţi

testul 1 şi apoi răspundeţi la întrebările bazate pe observaţie 2 şi 3.

3. Elevii să rezolve testul 2.

4. Elevii să rezolve testul 3.

Pentru a estima dacă elevii au înţeles corect conceptul de înclinare a palelor turbinei care cauzează rotaţia în

conjuncţie cu vântul, întrebaţi-i dacă pot face în aşa fel încât să facă elicele să se rotească în sens invers.

SAU

Întrebaţi-i de ce consideră că palele unei turbine adevărate sunt aduse în linie cu vântul când este necesar să

se oprească rotaţia pentru întreţinere.

Cuvinte cheie: energie regenerabilă, energie eoliană

Aptitudini: stabilirea legăturii între cauză şi efect, verificarea ideilor utilizând observaţiile şi măsurătorile,

utilizarea observaţiilor în tragerea concluziilor, utilizarea cunoaşterii ştiinţifice pentru explicarea

observaţiilor

Materii în curricula naţională: Ştiinţele naturii

Grupa de vârstă: 7 - 11, Ciclul: II




Activitatea 9.1b (11-16) – Confecţionează şi testează propria turbină eoliană

Cum se construieşte şi se testează o turbină eoliană care generează electricitate? Scopul acestei activităţi este

de a oferi elevilor posibilitatea de a înţelege cum înclinarea palelor turbinei poate afecta curentul electric

produs de turbină.

Instrucţiuni:

Procuraţi următoarele materiale:

Pale din policarbonat, cleme crocodil, un butuc de test, ampermetru , un motor, baghetă din lemn, o fulie.

Asamblaţi turbina în următorul mod:

1. Puneţi micul scripete pe axul motorului (fig. 9.7).

2. Înfigeţi 2, 3, 4 sau 8 bucăţi cepuri mm lungime în butucul de test – (fig. 9.8a)

3. Ataşaţi cepurile în pale, trebuie bine înfipt în pală – (fig. 9.8b)

4. Ataşaţi butucul şi palele la mica fulie şi apoi la motor – (fig. 9.8c)

5. Conectaţi multimetrul (sau ampermetrul) la motor cu ajutorul clemelor crocodil.

Turbina eoliană astfel realizată trebuie să arate ca aceasta; palele se rotesc uşor. – (fig. 9.8d)

6. Luaţi turbina şi testaţi-o afară, motorul se roteşte doar într-un sens, schimbaţi clemele crocodil ataşate

pentru a obţine curent în cazul când nu se roteşte.

7. Înregistraţi citirile făcute (amperi) pe multimetru (sau ampermetru), modificaţi unghiul palelor şi faceţi o

altă citire. Există vreo diferenţă ?



Note pentru profesori (9.1c 11-16)

Cunoştinţe necesare: Construirea palelor turbinei eoliene şi, în special, a înclinării lor afectează eficienţa

dispozitivului. Această activitate ilustrează modul în care înclinarea palei afectează energia electrică generată

de turbina eoliană.

Scop: Această activitate arată cum se construieşte o turbină eoliană simplă, dar eficientă, având la dispoziţie

resurse limitate şi cu un preţ scăzut. La terminarea activităţii, turbina poate fi demontată şi componentele pot

fi reutilizate.

Materiale: butuci de testare, motoare, fulie, pale din policarbonat (4 mm grosime), uscător de păr, baghetă

4.75 mm, multimetru ori ampermetru – suficient de senzitiv pentru a putea înregistra curenţi mici.

Instrucţiuni:

1. Explicaţi elevilor cum se construieşte modelul unei turbine eoliene.

2. Cereţi elevilor să asambleze turbina.

3. Cereţi elevilor să noteze curentul produs de turbina cu palele înclinate sub unghiuri diferite.

Activităţi extinse (14-16):

• Construiţi turnuri rezistente pentru turbine.

• Discutaţi utilizările potenţiale ale turbinelor cu cost scăzut, construite utilizând resurse limitate, pentru

ţările în curs de dezvoltare (pentru activităţile agricole, pomparea apei pentru irigaţii).

• Discutaţi dacă direcţia de înclinare a palelor afectează direcţia de rotaţie.

• Discutaţi dacă înclinarea palei afectează uşurinţa cu care rotorul începe a se roti.

Figura 9.9 Un model de turbină eoliană conectată cu un multimetru (cu funcţie de ampermetru) – sursa Hydro Tasmania


Abilităţi: testarea ideilor folosind observaţii şi măsurători, utilizarea observaţiilor pentru a trage concluzii,

utilizarea cunoaşterii ştiinţifice pentru a explica observaţiile

Materii în curricula naţională: Ştiinţele naturii, Desen şi Tehnologie

Grupa de vârstă: 11 - 16, Ciclul: III - IV


Activitatea 9.2 – Ce afectează eficienţa turbinelor eoliene?

Investigaţi eficienţa palelor. În această activitate se studiază în detaliu ce variabile afectează palele turbinei

eoliene.

Instrucţiuni:

Alegeţi o variabilă care să afecteze modul în care se rotesc palele turbinei eoliene (cum ar fi dimensiunea palelor)

şi răspundeţi la următoarele întrebări:

Variabila pe care suntem interesaţi să o testăm este:………………………………

Vom modifica această variabilă cu:……………………………………………… ………………… Vom avea nevoie de următorul echipament:……………………………………… ………… Ne vom proteja prin intermediul:……………………………………………………… …………… Ne aşteptăm la următoarele rezultate:………………………………………………… ……… ………………………………………………………………………………………………………………………………… Folosind turbina eoliană pe care aţi confecţionat-o în activitatea 1a efectuaţi testele descrise mai sus şi discutaţifenomenul produs la modificarea variabilei alese de grupul vostru.

Descrieţi ce s-a petrecut propriu-zis şi de ce consideraţi că a apărut acest rezultat:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Figura 9.10 Modelul de turbină eoliană pe care îl utilizaţi ar trebui să arate aşa (Activitatea 9.1b)




Note pentru profesori:

Cunoştinţe necesare: Eficienţa turbinei eoliene este influenţată de mărimea, forma şi alinierea palelor.

Activitatea următoare arată ce variabile afectează proiectarea palei turbinei eoliene şi cum este astfel

influenţată eficienţa turbinei.

Scop: 1. Aducerea la cunoştinţa elevilor a faptului că schimbarea unei variabile va afecta eficienţa rotaţiei

elicelor.

2. Dezvoltarea unei înţelegeri a conceptului de testare.

Materiale: butuc de testare, bagheta, andrea, briceag, cronometru, diferite materiale cum ar fi carton, pale de

policarbonat, hârtie, plastic.

Instrucţiuni: Dintre variabilele posibile putem enumera dimensiunea, forma, unghiul de poziţie şi numărul de pale,

ca şi orice alte variabile sugerate de elevi.

Rezultatele pot fi înregistrate prin diferite metode, cum ar fi declaraţii, tabele, diagrame cu bare.

Elevii trebuie să numere rotaţiile efectuate într-o anumită perioada de timp – pentru ca numărarea să fie mai

uşoara este necesar ca elevii să poată identifica o anumită pală, făcând-o, de exemplu, de o culoare diferită sau

marcând-o

într-un anumit fel.

Cuvinte cheie: energie regenerabilă, turbină eoliană




Grupe de vârstă: 7 - 11, Ciclul: II


Activitatea 9.3 – Care este numărul optim de pale?

Activitatea 9.3 – Care este numărul optim de pale?

După ce aţi construit şi testat turbina voastră eoliană, este timpul să încercaţi să stabiliţi care este numărul depale a căror rotaţie produce cea mai mare cantitate de energie electrică. Instrucţiuni: Se utilizează turbina construită în “Activitatea 9.1c”, un multimetru (sau voltmetru) şi un uscător de păr. 1. Construiţi turbina şi conectaţi-o la un multimetru (voltmetru) şi poziţionaţi un uscător de păr la o distanţă

convenabilă de elice. 2. Montaţi 2 pale de o parte şi de alta a butucului astfel încât să fie în balans. Asiguraţi-vă ca sunt răsucite în

acelaşi sens şi sub acelaşi unghi. 3. Măsuraţi cea mai mare tensiune produsă de turbină când uscătorul de păr este pornit. Notaţi într-un tabel

numărul de pale şi tensiunea. 4. Repetaţi paşii 1, 2 şi 3 cu 3 pale, 4 pale, 6 pale, 9 pale şi 12 pale. Notaţi numărul de pale care produc tensiunea

cea mai mare. 5. Este numărul la care v-aţi gândit? Încercaţi să explicaţi de ce rezultatele sunt în concordanţă (sau

discordanţă) cu ceea ce aţi prezis. 6. Reprezentaţi grafic rezultatele obţinute.

Note pentru profesori (9.1d 11-16)

Cunoştinţe anterioare: Numărul de pale ale turbinei eoliene afectează eficienţa dispozitivului. Această activitate

arată cum înclinarea palei afectează ieşirea electrică a turbinei eoliene.

Scop: Această activitate demonstrează ce efect are numărul de pale ale turbinei eoliene asupra electricităţii

generate de dispozitiv (măsurate în Volţi).

Materiale: Turbina construită în ”Activitatea 9.1c”, uscător de păr, multimetru sau voltmetru.

Instrucţiuni:

1. Cereţi elevilor să construiască turbina şi să o conecteze la un multimetru (voltmetru), poziţionaţi un uscător

de păr la o distanţă convenabilă de elice.

2. Cereţi elevilor să prezică care este numărul de pale care vor produce energia de ieşire (în Volţi)

3. Cereţi elevilor să măsoare care este tensiunea maximă produsă de turbină (care se învârte datorită

uscătorului de păr) cu 2, 3, 4, 6, 9 şi 12 pale pe turbină.

4. Cereţi elevilor să noteze într-un tabel numărul de pale şi tensiunea produse în timpul testării.

5. Cereţi elevilor să verifice dacă predicţiile lor au fost corecte şi să explice de ce au raţionat astfel.

6. Cereţi elevilor să reprezinte grafic rezultatele.





Grupa de vârstă: 7 - 11, Ciclul: II



9.5 Impactul asupra mediului Generarea de curent electric cu ajutorul turbinelor eoliene are un impact mic asupra mediului în comparaţie cu modalităţile convenţionale în care se foloseau combustibilii fosili. Mediul nu este poluat şi singurele efecte semnificative sunt cele vizuale şi zgomotul de nivel redus. Pentru majoritatea turbinelor impactul vizual nu este mai semnificativ decât acela al stalpilor de inalta tensiune care transportă curentul electric din centrale de mare putere la centre de distribuţie unde tensiunea este adusă la un nivel corespunzător utilizării în gospodării. În România, numărul stâlpilor de înaltă tensiune este foarte mare, pe când numărul turbinelor eoliene este mic (existând instalate doar 5 turbine eoliene de mare putere), aşa că impactul vizual nu constituie o problemă. În orice caz, oamenii sunt obişnuiţi să vadă stâlpi de înaltă tensiune, şi nu turbine eoliene, chiar şi în zonele cu o frumuseţe naturală deosebită aşa că s-au iscat adevărate dezbateri în această privinţă şi subiectul a devenit un aspect al autorităţilor de planificare. Celălalt impact major este zgomotul provocat de curenţii de aer produşi la rotirea elicelor. Este de reţinut faptul că orice maşină cu părţi mobile provoacă un anumit nivel de zgomot şi în această privinţă turbinele eoliene nu sunt o excepţie. Turbinele care au fost bine construite sunt în general silenţioase în funcţionare şi, în comparaţie cu zgomotul traficului rutier, feroviar, aerian şi al celui produs pe şantiere pentru a enumera doar câteva, zgomotul acestor turbine este chiar foarte mic. Soluţiile tehnice anti-zgomot includ modificarea formei elicelor şi reducerea vitezei de rotire a acestora. Turbinele de dimensiuni mari, care sunt de obicei utilizate în câmp deschis, sunt în general plasate la mai mult de 400 de metri de cea mai apropiată locuinţă. La această distanţă zgomotul produs de turbina care generează curent electric este aproximativ acelaşi cu acela al unui râu aflat la 50-100 m sau a frunzelor fremătătoare în briza plăcută. Este similar cu zgomotul dintr-o cameră de zi normală cu un şemineu aprins sau într-o cameră de lectură a unei biblioteci sau într-un birou liniştit, dotat cu aer condiţionat. Pentru turbinele de dimensiuni mici ataşate unei locuinţe impactul vizual nu ar trebui să fie mai mare decât cel al unei antene parabolice sau a unei antene de satelit. Impactul auditiv va depinde de nivelul de zgomot al mediului, incluzând zgomotul traficului rutier, feroviar sau chiar aerian. Nu există soluţii tehnice adiţionale pentru turbinele mici pentru a aduce zgomotul la niveluri acceptabile. 9.6 Resursele de energie eoliană Viteza vântului variază atât pe perioade mici (câteva secunde) cât şi pe o durată mai mare, de câteva ore. În consecinţă, există o ieşire de putere continuu variabilă atât pe termen scurt cât şi lung. (Figura 9.11) Figura 9.11 Exemplul variaţiei ieşirii de putere a unei turbine de dimensiuni mari de-a lungul unei zile (informaţii înregistrate de la o turbină industrială - sursa Asociaţia Daneză a Energiei Eoliene) Dacă generatorul electric al turbinei este singura sursă de curent electric, atunci există momente de-a lungul unei zile când cererile de energie nu sunt satisfăcute şi unele dispozitive electrice din gospodărie trebuie să fie oprite pentru a putea menţine frecvenţa şi tensiunea. De exemplu, în Marea Britanie în insula Fair, situată între Orkney şi insulele Shetland, de peste 20 de ani se face în acest caz oprirea automată a sistemelor La turbinele de dimensiuni mici de uz casnic care sunt conectate la reţeaua naţională, reţeaua poate acţiona ca un receptor când este generată putere în exces (exporturi ale turbinei) şi ca o sursă când se produce prea puţină putere (importuri ale gospodăriei) pentru a răspunde cererii (Figura 9.11). În acest caz o măsurătoare de import-export adiţională este necesară pentru a înregistra puterea emisă de reţea.



Figura 9.12 Ieşirea tipică a unei turbine eoliene de dimensiuni medii şi cererea de curent

electric a gospodăriei care indică când se face importul sau exportul de putere Măsurarea şi utilizarea ieşirii Modalitatea ştiinţifică de a măsura viteza vântului este montarea unui anemometru pe un stâlp, cu un indicator al direcţiei, care să măsoare direcţia vântului. Măsurătorile ar trebui realizate de la înălţimea axului turbinei. (Figura 9.13). Figura 9.13 Suport al anemometrului şi al indicatorului de direcţie aliniate la înălţimea axului turbinei eoliene

Un mod mai facil de a măsura viteza vântului este utilizarea unui steag care poate indica atât direcţia cât şi viteza vântului (Figura 9. 14). Pentru a determina puterea anuală debitată, măsurătorile trebuie să fie desfăşurate atât vara cât şi iarna. Din fericire, în România puterea vântului este mai mare iarna, când creşte şi cererea de energie electrică. Faceţi diferenţa dintre aceste rezultate şi cele ale celulelor fotovoltaice, care generează mai mult curent electric în timpul verii. O combinaţie de celule fotovoltaice şi turbine eoliene va reprezenta o sursă mai robustă de curent electric decât s-ar fi obţinut dacă cele două ar fi fost folosite separat, dar această soluţie nu este fiabilă din punct de vedere economic în stadiul actual al dezvoltării tehnologice.



1-2 m/s 4 m/s 8 m/s

direcţie

Viteza vântului se obţine din unghiul steagului

Pentru majoritatea turbinelor eoliene, puterea începe să fie generată la o viteză de aproximativ 3 m/s. La mai mult de 8 m/s putere debitată creşte din ce în ce mai lent şi se saturează la peste 10-12 m/s (Figura 9.15). Pentru turbinele de dimensiuni mici cea mai importantă este o putere a vântului cuprinsă între 3 şi 8 m/s, deoarece asigură o generare importantă de curent electric, aceasta fiind preferabilă faţă de o generare de cantităţi mici pe perioade mai mari de timp.

Figura 9.14 Steag de vânt

Figura 9.15 Puterea debitată de o turbină de dimensiuni mici în funcţie de viteza vântului - sursa Cornwall College 9.7 Potenţialul eolian al şcolii sau locuinţei voastre Turbina eoliană trebuie să fie capabilă să capteze vântul direct pe direcţia pe care acesta bate, fără ca ea să fie împiedicată de clădiri sau copaci din mediul înconjurător. Acest lucru poate fi realizat prin simpla observare a direcţiei şi forţei cu care bate vântul. Următorul pas este obţinerea unor măsurători directe ale vitezei vântului, după cum s-a discutat în secţiunea 9.2.1.2. Stâlpul unde se fac măsurătorile trebuie să fie amplasat la o înălţime mai mare decât punctul cel mai înalt al locuinţei sau şcolii şi fixat în mod corespunzător folosind frânghie. Cum forţa vântului variază considerabil, observaţiile ar trebui făcute la mai multe intervale de-a lungul unei zile, pe o perioadă de cel puţin o lună. Acest lucru va permite determinarea vitezei medii a vântului. Din datele culese de la producătorul turbinei, va fi apoi posibilă realizarea legăturii dintre viteza medie a vântului şi puterea debitată

şi calcularea electricităţii produse. Aceasta poate fi în continuare comparată cu consumul de energie electrică indicat de factura de electricitate. Dacă cantitatea generată de turbina eoliană depăşeşte cu 25% consumul de curent electric, este indicată luarea în considerare a proiectului de a investi într-o turbină de dimensiuni mici. În Activităţile 9.5 a (7-11) sau b (11-16) se pot găsi exemple ale etapelor de parcurs pentru desfăşurarea unei astfel de evaluări.



Activitatea 9.4 – Potenţialul eolian al şcolii sau locuinţei voastre: utilizarea steagului eolian (repetarea Activităţii 3.2.)

Vântul variază atât în timpul zilei, cât şi de la o zi la alta atât ca intensitate, cât şi ca direcţie. Vântul este influenţat atât de poziţionarea cât şi de înălţimea clădirilor şi copacilor din apropiere. Este vânt suficient în zona şcolii voastre pentru ca una sau mai multe turbine eoliene să poată funcţiona ? Cea mai simplă metodă de a estima viteza vântului este utilizarea unui steag, dacă nu aveţi un anemometru, care este un aparat de măsurare a vitezei vântului. Instrucţiuni: − Construiţi dintr-un material potrivit un steag având 1 metru lungime şi 0,3 metri lăţime − Construiţi un indicator care va arata direcţia vântului − Montaţi indicatorul de direcţie în vârful unui stâlp asigurându-vă că se poate roti liber − Ridicaţi stâlpul şi fixaţi-l utilizând frânghii − Ridicaţi steagul − Înregistraţi viteza şi direcţia vântului la intervale regulate de timp din timpul zilei pe o durată de mai multe

zile (estimaţi viteza vântului observând modul în care flutură steagul (vezi figura 9.15 din text) − Dacă este posibil, ridicaţi stâlpul într-un alt loc, repetaţi măsurătorile şi comparaţi rezultatele − Calculaţi viteza medie utilizând rezultatele obţinute − Determinaţi poziţia cea mai potrivită pentru ridicarea unei turbine eoliene de mici dimensiuni Note pentru profesori: Cunoştinţe anterioare: Variaţia vitezei vântului pe perioade de secunde sau zile face ca această măsurătoare să

fie destul de dificilă. Totuşi ea ilustrează un aspect important al surselor de energie regenerabilă din punct de

vedere al disponibilităţii şi siguranţei în funcţionare şi poate conduce la discuţii interesante legate de a avea sau nu

un stil de viaţă total dependent de sursele de energie regenerabilă.

Scop: Caracterizarea energiei eoliene disponibile local

Materiale: ţesătură din bumbac pentru steag; un stâlp de 3 metri realizat prin îmbinări; un indicator din lemn

pentru direcţia vântului; frânghie şi cârlige pentru a fixa stâlpul în poziţie verticală; scripete pentru a ridica

steagul

Cuvinte cheie: viteza vântului, energie regenerabilă

Abilităţi: observaţie, analiză, deducţie

Materii în curricula naţională: Matematică, Ştiinţele naturii, Geografie

Grupa de vârstă: 9 - 13, Ciclul: II - III Figura 9.16 Diagrama unui steag eolian




Activitatea 9.5 – Potenţialul eolian al şcolii voastre: confecţionarea unui anemometru Confecţionarea unui anemometru simplist şi realizarea de observaţii pentru a determina viteza vântului sunt posibile.

Colectaţi următoarele resurse:

4 păhărele din hârtie, foarfece, un marker, 2 bucăţi de carton gofrat, un capsator, un ac cu gămălie sau o pioneză, un

creion ascuţit cu gumă la capăt, un ceas de mână (cu secundar) şi plastilină.

Instrucţiuni:

1. Faceţi păhărelele din hârtie mai uşoare şi rulaţi marginile părţii superioare prin decuparea fundului lor.

2. Coloraţi exteriorul păhărelelor cu markerul.

3. Încrucişaţi cele două bucăţi de carton şi lipiţi-le între ele astfel încât să fie de forma semnului aritmetic plus.

4. Găsiţi şi marcaţi centrul exact al bucăţilor de carton.

5. Capsaţi păhărelele la capătul bucăţilor de carton, asigurându-vă că sunt toate orientate în aceeaşi direcţie.

6. Treceţi acul cu gămălie prin centrul cartoanelor şi ataşaţi crucea din carton cu păhărelele pe ea la capătul cu

gumă al creionului. Suflaţi prin păhărele pentru a vă asigura că se rotesc liber în jurul axului.

7. Lipiţi plastilină în afara clădirii pe o suprafaţă. Introduceţi partea ascuţită a creionului în plastilină astfel încât

dispozitivul să stea drept.

8. Folosind un ceas de mână (cu secundar sau afişaj digital care să arate secundele) număraţi rotaţiile realizate de

un păhărel colorat într-un minut.

9. Înregistraţi observaţiile făcute cu privire la viteza vântului prin numărarea rotirilor realizate pe minut într-un

tabel care să conţină şi date cu privire la locul şi momentul în care aţi realizat citirea.

10. Măsuraţi viteza vântului la momente diferite de timp de-a lungul uneia sau mai multor zile.

11. Ar trebui să realizaţi citiri de la anemometru într-un spaţiu deschis şi mai protejat şi să notaţi cum aceste

lucruri afectează citirile.


Notele profesorului (9.5 11-14)

Cadru: Turbinele eoliene, care transformă vântul în curent electric, necesită o viteză medie de aproximativ 5

m/s pentru a genera curent electric în mod eficient. Evaluările cu privire la locul de amplasare ar trebui aşadar

realizate cu un anemometru.

Scop: Multe şcoli nu au acces la anemometre, deci această activitate permite instruirea elevilor pentru a

construi un anemometru simplist care poate fi utilizat pentru a înregistra viteza vântului în funcţie de numărul

de rotaţii pe oră. În acest mod se evaluează terenul pentru a realiza instalarea turbinei într-un loc

corespunzător din şcoală.

Materiale: 4 păhărele din hârtie, foarfece, un marker, 2 bucăţi de carton gofrat, un capsator, un ac cu gămălie,

un creion ascuţit cu gumă la capăt, un ceas de mână (cu secundar) şi plastilină.

Instrucţiuni:

1. Cereţi fiecărui grup de elevi să decupeze fundurile păhărelelor din hârtie.

2. Cereţi fiecărui grup să coloreze exteriorul păhărelelor lor, acest lucru evidenţiind vizual păhărelele pentru a

putea fi urmărite în rotaţia lor şi numărate rotaţiile de-a lungul unui minut.

3. Cereţi-le elevilor să realizeze un semn plus prin lipirea între ele a celor 2 bucăţi de carton.

4. Asiguraţi-vă că elevii găsesc şi marchează centrul bucăţilor de carton.

5. Cereţi grupurilor să capseze păhărelele la capetele bucăţilor de carton, asigurându-se că sunt toate orientate

în aceeaşi direcţie.

6. Cereţi-le elevilor să treacă acul cu gămălie prin centrul cartonului şi să ataşeze crucea de carton cu

păhărelele pe ea la capătul cu gumă al creionului. Suflaţi prin păhărele pentru a vă asigura că se rotesc liber în

jurul axului.

7. Alegeţi locaţii diferite pentru fiecare grup de elevi (pentru a se obţine viteze diferite ale vântului) şi cereţi-

le elevilor să lipească plastilină pe o suprafaţă în afara clădirii şi să introducă partea ascuţită a creionului în

plastilină astfel încât modelul de anemometru să stea drept.

8. Cereţi-i unui elev din fiecare grup să folosească un ceas de mână (cu secundar sau afişaj digital care să arate

secundele) pentru a număra rotaţiile realizate de un păhărel colorat într-un minut.

9. Cereţi fiecărui grup să înregistreze observaţiile făcute astfel încât acestea să poată fi înregistrate într-un

tabel cu numărul de rotaţii pe minut şi variaţia în viteză a vântului la diferite locaţii.

Dacă aveţi nevoie de mai multe lecţii pentru a completa exerciţiul:

10. Cereţi-le elevilor să măsoare viteza vântului la diferite momente ale zilei de-a lungul uneia sau mai multor

zile, la diferite locaţii în jurul şcolii (alegeţi atât spaţii deschise cât şi spaţii mai protejate).

11. Discutaţi cu elevii de ce viteza vântului a variat de la o locaţie la alta.

Cuvinte cheie: energie regenerabilă, forţa vântului.

Abilităţi: testarea ideilor prin folosirea unor observaţii cu rol de probe şi măsurători incluzând experienţe,

folosind observaţii pentru a trage concluzii, folosirea de cunoştinţe ştiinţifice pentru a explica observaţii.

Materii în curricula naţională: Ştiinţele naturii, Matematică

Grupe de vârstă: 11 - 14, Ciclul: III



Studiu de caz – Istoria centralelor eoliene de dimensiuni mari în

Marea Britanie şi Danemarca

În ciuda faptului că morile de vânt au fost utilizate de secole pentru măcinarea făinei pentru obţinerea pâinii,

prima moară de vânt generatoare de curent electric a fost construită de-abia în 1888 de către Charles F.

Bush în Cleveland, Ohio.

În orice caz, primele ferme eoliene comerciale ’de uscat’ au fost construite de-abia în anii ’80 în California.

Europa este acum lider mondial atât în ceea ce priveşte capacitatea eoliană instalată, cât şi producţia de

turbine eoliene. Germania, Spania şi Danemarca au cele mai dezvoltate sectoare eoliene din Europa, ca

rezultat al faptului că guvernele acestor state dau cele mai puternice şi stabile stimulente de piaţă pentru a

încuraja dezvoltarea în domeniul eolian. Iniţial turbinele eoliane erau instalate pe sol. În momentul de faţă,

datorită evoluţiei la nivel tehnologic şi ocupării celor mai bune porţiuni de sol, în aceste state a început acum

amplasarea de ferme eoliene în largul mării.

Energetica eoliană s-a dezvoltat lent în Marea Britanie în mare datorită problemelor întâlnite de proiectanţi

în ceea ce priveşte primirea permisiunilor de planificare şi costurile asociate acesteia. În acest fel, în 2005

Marea Britanie avea mai puţin de jumătate din capacitatea de energie eoliană instalată de Danemarca, în

ciuda faptului că avea o populaţie şi un consum de energie de 10 ori mai mari. Deşi energia eoliană

alimentează deja aproape un milion de gospodării din Marea Britanie, aceasta generează la ora actuală

0,5% din nevoile energetice pe cale eoliană, în timp ce Danemarca generează în acest mod aproape 20%

din cererile sale de energie. În orice caz, datorită maturizării tehnologiei “în largul mării” şi schimbărilor

survenite în ceea ce priveşte subvenţiile din partea statului şi procedurile de planificare, Marea Britanie,

având cel mai mare potenţial european de generare a energiei eoliene, va cunoaşte probabil o creştere

rapidă a cantităţii de energie obţinute pe această cale.

Prima fermă eoliană din lume aflată “în largul mării” a fost construită în Marea Baltică, în apropierea

Danemarcei în 1991. Este alcătuită din 11 turbine localizate la 1,5 - 3 km în nordul coastei insulei Lollans

lângă satul Vindeby. Marea Britanie a fost de asemenea lentă în ceea ce priveşte dezvoltarea resurselor,

primele turbinele eoliene din “largul mării” fiind instalate în anul 2000 lângă Blyth (Northumberland)- care

este la cca. 1km în afara coastei. În orice caz, cum Blyth foloseşte turbine mult mai mari decât acelea care

se găsesc în Vindeby (care generează de aproape 4 ori mai multă energie electrică per turbină ca ieşire

maximă), cele două turbine din Blyth generează suficient curent electric pentru a alimenta aproximativ 2775

de gospodării şi aproape două treimi din ieşirea de putere al Vindeby. Prima fermă eoliană de scală largă

din “largul mării” din mările Marii Britanii a fost construită în North Hozle în Marea Irlandei în 2003. Această

fermă este compusă din 30 de turbine situate la aproximativ 8 km de coasta galeză şi generează suficient

curent electric pentru aproximativ 65000 de gospodării. În 2003 danezii au construit cea mai extinsă fermă

eoliană din “largul mării”, cu 80 de turbine mari la Hons Rev, acestea generând sufficient curent electric

pentru aproximativ 15000 de gospodării.



9.8 Consideraţii privind amplasarea şi planificarea Regulile de planificare variază pe cuprinsul Europei şi chiar şi în cadrul aceluiaşi stat deoarece

regulamentul detaliat şi deciziile de planificare sunt de multe ori stabilite de guvernul local.

Permisiunile de planificare pot fi solicitate pentru orice fel de turbină eoliană şi vor fi cu siguranţă

necesare pentru orice construcţie de peste 4 m înălţime. Autorităţile de planificare trebuie întotdeauna

contactate înainte de a hotărî amplasarea unei turbine eoliene, acest lucru permiţând aflarea

procedurii exacte care se aplică pentru a primi o autorizaţie în acest sens.

Turbinele eoliene necesită un acces continuu la sursa de vânt dacă se doreşte funcţionarea lor

optimă. Deoarece copacii, clădirile şi dealurile pot bloca curenţii de aer şi/sau cauza “turbulenţe”,

amplasarea turbinelor în apropierea lor poate reduce cantitatea de curent electric care va fi generată

de dispozitiv. Aşadar, planificarea locului în care va fi plasată turbina pentru a maximiza cantitatea de

energie electrică obţinută este foarte importantă.

Măsurarea vitezei vântului înainte de a amplasa turbina într-un anumit loc este foarte importantă (vezi

secţiunea 9.2.1). Acest lucru poate dura până la un an. Majoritatea turbinelor eoliene necesită o

locaţie deschisă cu viteze medii ale vântului de cel puţin 12 km pe oră.

Ca r

care

Astfe

turbi

cu f

mai

Studiu de caz - Planificarea construcţiei micro-turbinelor eoliene în

Marea Britanie

ezultat al trecerii în revistă a problemelor legate de energie din Marea Britanie în 2006, clădirile

integrează micro-turbine eoliene pot deveni un pas evolutiv permis la sfârşitul anului 2007.

l proprietarii acestor clădiri nu vor avea nevoie de permisiune de planificare pentru a instala o

nă, exceptând instalările în clădiri din zone protejate (cum ar fi zonele de conservare sau zonele

rumuseţi naturale deosebite). Această schimbare nu va afecta cazul turbinelor de dimensiuni

mari (2.5KW>) amplasate în şcoli, care vor necesita în continuare planificare.



9.9 Costurile puterii eoliene de dimensiuni mici Sisteme de până la 1 kW costă în Marea Britanie aproximativ 1500 lire sterline (2250€), în timp ce sistemele de dimensiuni mai mari (1.5kW la 5kW) costă între 4000£ (6000€) şi 30000£ (45000€). Aceste costuri includ turbina, pilonul, acumulatoare (dacă sunt necesare) şi costurile de instalare. Este totuşi important de subliniat că aceste costuri pot varia în funcţie de locul în care este instalată turbina, de tipul şi de dimensiunea ei. Companiile încearcă adesea să aibă profit şi, de aceea, preţurile trebuie întotdeauna verificate cu o agenţie energetică locală înainte de cumpărare.

Studiu de caz – Granturi pentru micro-centrale eoliene în Marea Britanie

Granturi pentru turbine eoliene destinate comunităţii

Guvernul, prin Programul de Construcţii cu Emisie Redusă de Carbon poate suporta până la 50%

din costul unei turbine eoliene, adică până la 50.000. Aceste granturi se obţin de către grupurile

comunitare prin competiţie.

Granturi pentru sisteme individuale instalate în locuinţe

Guvernul poate plăti până la 30% din costul unei turbine eoliene, adică până la 5.000£. Această

plată se face ca 1.000 £ pe kilowatt instalat. De aceea, dacă se cumpăra o turbină de 1.5 kW care

costă 5.000 £, guvernul va da 1.500 £ pentru a reduce preţul plătit companiei.

Detalii suplimentare pe site-ul: www.lowcarbonbuildings.org.uk.


http://www.lowcarbonbuildings.org.uk/



Activitatea 9.6a (7-11) – Marea dezbatere pe probleme eoliene

Discutaţi în grupuri avantajele şi dezavantajele puterii

Metodă: Decideţi dacă fiecare afirmaţie (din lista de afirmaţii de mai jos) este “pro” sau “contra” construirii unei

ferme eoliene şi scrieţi răspunsul în coloana corespunzătoare din tabelul de mai jos.

Tăieturi din ziar

“Ferma eoliană ar fi o pacoste”

“Vântul este o sursă nesigură de energie deci ar trebui găsite alte surse ”

“Energia eoliană este o sursă regenerabilă şi curată de curent electric”

“Energia eoliană nu este poluantă şi nu provoacă schimbări climatice”

“Fermele eoliene reduc cantitatea de combustibili fosili pe care o ardem, amplificând efectul de seră ”

“Fermele eoliene produc poluare fonică”

“Turbinele eoliene omoară păsări”

“Cercetarea a demonstrat că sunt foarte puţine păsări omorâte de către turbinele eoliene, în acest caz intrând

numai cele care sunt amplasate de-a lungul căii migratorii ”

“Fermele eoliene arată mai bine decât staţiile de ardere a cărbunelui”

“Fermele eoliene vor distruge aspectul peisajului”

“Pentru a produce aceeaşi cantitate de curent electric ca o staţie de putere nucleară ar fi necesar un număr mare

de turbine eoliene care ar ocupa o suprafaţă mare de teren ”

PRO CONTRA



Note pentru profesori (9.6a 7-11)

Cadru: Sunt multe dezbateri referitoare la locul în care ar trebui amplasate turbinele eoliene de orice

dimensiune. În aceste dezbateri sunt implicaţi cetăţeni, grupuri ‘Nu în spatele curţii mele’, companii care se

ocupă cu energia, cât şi autorităţile şi mass-media. Această activitate introduce opţiuni variate asupra

subiectului.

Scop: Considerarea şi discutarea unei multitudini de perspective atât pro cât şi contra construirii unei turbine

şi/sau ferme eoliene. Acest exerciţiu are drept scop pregătirea elevilor pentru:

1. Înţelegerea câtorva concepţii opuse când considerăm energia eoliană drept sursă a generării de energie.

2. Dezvoltarea tehnicilor de lucru în echipă a elevilor prin lucrul cooperativ şi colaborativ cu colegii de clasă.

Metodă:

1. Cereţi-le elevilor, în grupuri, să sorteze tăieturile în două categorii – ‘pro’ şi ‘contra’, după ce le-au decupat

şi au lipit opiniile diferite în coloanele corespunzătoare.

2. Împărţiţi clasa în grupuri mari şi hotărâţi care grup va fi ‘pro’ şi care ‘contra’.

3. Cereţi fiecărui grup să pregătească puncte de vedere şi să le prezinte celuilalt grup într-o situaţie de

dezbatere (tăieturile de ziar, cât şi orice alte resurse ar putea fi utile pentru ca elevii să-şi formuleze

argumentele), dezbateţi şi votaţi.

Activităţi suplimentare:

Din rezultatul dezbaterii elevii ar putea să scrie un articol de ziar pentru restul şcolii în care să ofere o

relatare echilibrată a argumentelor care au fost oferite în timpul dezbaterii.

Cuvinte cheie: energie regenerabilă, forţa vântului, dezbatere, puncte de vedere, comunitate

Abilităţi: înţelegerea diferitelor păreri, considerarea elementelor/punctelor de vedere conflictuale, lucrul în

echipă

Materii din curricula naţională: Geografie, Cultură Civică

Grupe de vârstă: 7 - 11, Ciclul: II



Activitatea 9.6b (11-16) – Marea dezbatere pe probleme eoliene

Discutaţi despre avantajeleşi dezavantajele amplasării unei turbine eoliene în şcoala voastră.

Cerinţe: Veţi avea nevoie să aveţi acces (cel puţin în perechi) la un calculator cu acces la internet.

1. Împreună cu profesorul vostru şi cu restul clasei hotărâţi dacă veţi simula realizarea unui chestionar de

planificare a construirii unei turbine eoliene sau a uneia de micro-vânturi pentru şcoala voastră.

2. Căutaţi pe internet articole şi alte documente referitoare la puterea vântului, mai ales atitudini specifice

referitoare la des întâlnitele ‘mituri despre vânt’ (o sursă bună de articole cu ştiri este

www.climatewire.org, nu folosiţi nimic care să fie depăşit cu mai mult de 5 ani).

3. Raportaţi clasei articolele utile pe care le-aţi găsit astfel încât profesorul să poată alcătui o listă, cât şi

paginile web cu URL-urile lor când astfel de articole pot fi găsite.

4. Citiţi unele dintre cele mai bune exemple şi sortaţi ceea ce aţi citit în categorii- articole ‘pro’ şi ‘contra’.

5. Profesorul vă va atribui roluri, printre care: dezvoltatorul centralei eoliene, responsabilul cu planificarea,

un reprezentant al asociaţiei locale de locatari, un reprezentant Greenpeace.

6. Dacă nu sunteţi membru al comitetului de planificare realizaţi o listă de motive (bazându-vă pe materialul

citit) pentru care sunteţi ‘pro’ sau ‘contra’ propunerii, listă pe care să o prezentaţi acelor elevi care

alcătuiesc Comitetul de Planificare, într-o situaţie de dezbatere.

7. Luaţi parte la dezbatere.

8. Acei elevi care sunt membri ai Comitetului de Planificare ar trebui să ia notiţe în timpul dezbaterii şi să

raporteze clasei motivul pentru care sunt ‘pro’ sau ‘contra’ proiectului.

http://www.climatewire.org/


Note pentru profesori (9.6b 11-16)

Cadru: Sunt multe dezbateri referitoare la locul în care ar trebui amplasate turbinele eoliene de orice dimensiune.

În aceste dezbateri sunt implicaţi cetăţeni, grupuri ‘Nu în spatele curţii mele’, companii care se ocupă cu energia, cât

şi autorităţile şi mass-media. Această activitate introduce diferitele puncte de vedere referitoare la energia eoliană

şi încurajează elevii să le comenteze.

Materiale: Calculatoare cu acces la internet.

Scop: Considerarea şi discutarea unei serii de opinii pro şi contra construirii unei turbine şi/sau ferme eoliene.

Această activitate are drept scopuri:

1. Înţelegerea de către elevi a câtorva concepţii opuse când considerăm energia eoliană drept sursă a

generării de curent electric.

2. Dezvoltarea aptitudinii de căutare pe internet a unui subiect.

3. Dezvoltarea tehnicilor de lucru în echipă a elevilor prin lucrul cooperativ şi colaborativ cu colegii de clasă.

Metodă:

1. Alegeţi locul de amplasare a generatorului eolian.

2. Cereţi-le elevilor să caute pe internet articole şi alte documente despre puterea eoliană, atitudini specifice

referitoare la vânt şi ‘mituri despre vânt’ des întâlnite. (o bună sursă de astfel de informaţii ar putea fi

www.climatewire.org).

3. Puneţi-i pe elevi să raporteze clasei informaţiile aflate şi să facă o listă a paginilor web şi URL-urilor.

4. Cereţi-le elevilor ca, lucrând în echipe, să citească unele dintre cele mai bune exemple şi să sorteze

articolele în mai multe categorii - ‘pro’ şi ‘contra’.

5. Împărţiţi clasa în grupuri mari şi daţi roluri pe care fiecare elev să şi le asume în cadrul discuţiei (un exemplu de

rol ar putea include: dezvoltatorul centralei eoliene, ofiţerul de planificare, un reprezentant al asociaţiei locale de

locatari, un reprezentant Greenpeace. Celorlalţi ar trebui să li se ofere roluri în cadrul Comitetului de Planificare.

6. Cereţi-i fiecărui elev căruia i-aţi asignat un rol să vorbească cu elevii-membri ai Comitetului de Planificare, într-o

situaţie de dezbatere.

7. Desfăşuraţi dezbaterea şi cereţi-le elevilor din Comitetul de Planificare să voteze în ceea ce priveşte

desfăşurarea proiectului.

Activităţi suplimentare:

Din rezultatele dezbaterii elevii ar putea scrie un raport pentru restul şcolii, oferind o relatare balansată

referitoare la argumentele care au fost aduse în cadrul dezbaterii din ora de curs.

Cuvinte cheie: energie regenerabilă, forţa vântului, dezbatere, puncte de vedere, comunitate

Abilităţi: abilitatea de a-şi însuşi şi aplica cunoştinţe şi înţelegerea schimbărilor survenite în mediul înconjurător,

înţelegerea diferitelor opinii, considerarea elementelor/punctelor de vedere conflictuale, lucrul în echipă

Materii din curricula naţională: Geografie, Cultură Civică

Grupe de vârstă: 11 - 16, Ciclul: III - IV


http://www.climatewire.org/


Activitatea 9.7: Consultanţă Este dificil să primeşti consultanţă în legătură cu aplicarea tehnologiei eoliene în locuinţă sau în legătură cu orice alt subiect legat de energie. Cu toate acestea, există câteva surse disponibile de informaţii la care se poate să nu ne fi gândit. Cerinţe 1 Gândiţi-vă la sursele de sfaturi la care aţi apela în legătură cu implementarea tehnologiei eoliene în locuinţă. 2 Completaţi fişa de lucru 9.9, indicând sursele de informaţii şi de sfaturi pe care le-aţi folosi (Da/Nu) şi pe care

le-aţi prefera (Pr). Note pentru profesori: Cadru: Sfaturile utile pentru aplicarea tehnologiei eoliene în locuinţă se pot dovedi temeinice şi din punct de vedere economic odată cu implementarea lor. Această activitate ne dă oportunitatea să identificăm preferinţele elevilor când căutăm informaţii şi sfaturi. Scop: Această activitate simplă are două scopuri: 1) ilustrarea potenţialului multiplu de surse de informare pentru elevi 2) informarea profesorilor în legătură cu sursele preferenţiale de informaţii pentru elevii lor Materiale: internet, carte de telefon. Cuvinte cheie: sfaturi legate de energie, furnizori de informaţii. Abilităţi: căutarea de informaţii, punerea întrebărilor corespunzătoare. Materii din curricula naţională: Grupe de vârstă: Fişa de lucru 9.9

Pr Da Nu Pr Da Nu Asociaţii de consumatori Părinţi Centre de consultanţă pe probleme legate de energie

Centre de consultanţă Romtelecom

Ziua/săptămâna energiei Instalatori Târg/expoziţie pe probleme energetice

Biblioteca centrală

Curs/seminar pe probleme energetice

Rude

Prieteni Biblioteca şcolii Instalatori Consiliul de părinţi Internet Profesorii şcolii Reviste Muzeu de ştiinţă/tehnică Producători Magazine Vecini Programe TV ONG Companii de utilităţi energetice

Orice altă sursă de consultanţă pe care v-ar plăcea să o folosiţi: .....................................................................................................................................................................................................



9.10 Concluzii Pentru locuinţele plasate în zone cu vânt puternic există un potenţial considerabil de generare a curentului electric prin utilizarea unor turbine de dimensiuni mici. Este cu atât mai uşor în cazul în care locuinţa se află la ţară sau într-un sătuc şi foarte dificil în oraşe unde poate fi mai uşoară înălţarea unei turbine de dimensiuni mari care să fie utilizată de un grup de case sau de un bloc. Impactul pe care turbinele eoliene îl au asupra mediului este mic în comparaţie cu alte surse neregenerabile de generare a curentului electric. Situri internet utile

www.ewea.org – Asociaţia Europeană a Energiei Eoliene

www.bwea.com – Asociaţia Britanică a Energiei Eoliene www.windpower.org – Asociaţia Daneză a Industriei Eoliene

www.wind-energie.de – Asociaţia Germană a Energiei Eoliene (BWE)

Situri Internet utile în România

• Organisme guvernamentale

Autoritatea Naţională de Reglementări în domeniul Energiei - www.anre.ro Agenţia Română pentru Conservarea Energiei - ARCE - www.arceonline.ro Ministerul mediului şi dezvoltării durabile - www.mmediu.ro

• Asociaţii care nu au statut de organizaţie naţională

Comitetul Naţional Român al Consiliului Mondial al Energiei - www.cnr-cme.ro Asociaţia pentru Politici Energetice în România - www.aper.ro

• Piaţa certificatelor verzi

Operatorul pieţei de energie electrică din România - www.opcom.ro

• Promovarea utilizării resurselor de energie eoliană:

CESA AUTOMATIC - Râmnicu Sărat www.cesaautomatic.go.ro KLYOS MEDIA - Bucureşti www.klyos.go.roPRIETENII PĂMÂNTULUI - Galaţi [email protected]

• Furnizori de sisteme şi echipamente de energie eoliană:

ASON TRADING - Bucureşti www.ason.ro SOLAREN SRL - Deva www.solaren.ro MONSSON ALMA SRL - Constanţa www.monsson.ro MANGUS SOL SRL - Bucureşti www.mangus.ro NaturaLight SRL - Braşov www.naturalight.ro Ascora Ecoterm S.R.L. - Scorţeni, Prahova http://energia-verde.centrale-cazane.ro/eolian.htm ACIP MOBILE www.acipmobile.ro


http://www.ewea.org/

http://www.bwea.com/

http://www.windpower.org/

http://www.wind-energie.de/

http://www.anre.ro/

http://www.arceonline.ro/

http://www.mmediu.ro/

http://www.cnr-cme.ro/

http://www.aper.ro/

http://www.opcom.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/6071/CESA_AUTOMATIC

http://www.cesaautomatic.go.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/19209/KLYOS_MEDIA

http://www.klyos.go.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/11350/ASON_TRADING_

http://www.ason.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/116434/SOLAREN_SRL

http://www.solaren.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/1676/MONSSON_ALMA_SRL

http://www.monsson.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/67103/MANGUS_SOL_SRL

http://www.mangus.ro/

http://www.naturalight.ro/

http://energia-verde.centrale-cazane.ro/eolian.htm

http://www.acipmobile.ro/


• Instalare, service în garanţie şi post garanţie:

BROTHADOR SRL - Odorheiu Secuiesc www.solaria.ro LP ELECTRIC SRL - Alba Iulia www.lpelectric.ro CESA AUTOMATIC - Râmnicu Sărat www.cesaautomatic.ro MONSSON ALMA SRL - Constanţa www.solaria.ro

• Consultanţă:

LP ELECTRIC SRL - Alba Iulia www.lpelectric.ro MANGUS SOL SRL - Bucureşti www.mangus.ro ENERGO EOLIAN ROMPROIECT - Caracal www.romproiect.ro OFFNET SOLUTIONS - http://www.offnet.ro/

• Cercetare:

Centrul pentru promovarea energiei curate şi eficiente ENERO www.enero.ro Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Energie ICEMENERG - www.icemenerg.ro Institutul de Studii şi Proiectări Energetice ISPE - www.ispe.ro Institutul de Cercetări Electrotehnice ICPE - www.icpe.ro Institutul de Studii şi Consultanţă în Energetică - www.isce.ro Universitatea Politehnica din Bucureşti UPB - www.pub.ro Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare în Informatică ICI - www.ici.ro


http://www.ghidafaceri.ro/sc/209061/BROTHADOR_SRL

http://www.solaria.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/1205/LP_ELECTRIC_SRL

http://www.lpelectric.ro/ro/index_ro.html

http://www.ghidafaceri.ro/sc/6071/CESA_AUTOMATIC

http://www.cesaautomatic.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/1676/MONSSON_ALMA_SRL

http://http:/www.solaria.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/1205/LP_ELECTRIC_SRL

http://www.lpelectric.ro/ro/index_ro.html

http://www.ghidafaceri.ro/sc/67103/MANGUS_SOL_SRL

http://www.mangus.ro/

http://www.ghidafaceri.ro/sc/206828/ENERGO_EOLIAN_ROMPROIECT

http://www.romproiect.ro/

http://www.offnet.ro/

http://www.enero.ro/

http://www.icemenerg.ro/

http://www.ispe.ro/

http://www.icpe.ro/

http://www.isce.ro/

http://www.pub.ro/

http://www.ici.ro/

Capitolul 9. Energia eoliană - kyotoinhome.info · Elevii să construiască un mecanism de braţ...

Documents

Transcript of Capitolul 9. Energia eoliană - kyotoinhome.info · Elevii să construiască un mecanism de braţ...