Constructii Tip Turn

30
FACULTATEA DE ARHITECTURA SI CONSTRUCTII ARHITECTURA , AN V, SEM II | STUD.ARH. BOGDAN FLORINA STRUCTU RI SPECIAL E TURNURI EOLIENE

Transcript of Constructii Tip Turn

Page 1: Constructii Tip Turn

|

STRUCTURI SPECIALE

TURNURI EOLIENE

Page 2: Constructii Tip Turn

CUPRINS1 Scurt istoric.....................................................................................................3

2 Structura si principiu de funtionare.................................................................4

3 Generatoare eoliene Constructia si ridicarea turnului de sustinere................8

3.1 Turnuri fixe................................................................................................8

3.2 Turnuri mobile...........................................................................................9

4 Exemple........................................................................................................11

4.1 Centrala eoliana Zena Systems..............................................................11

4.2 Un nou concept de parc sustenabil care colecteaza energia verde şi protejeaza oamenii de căldură – surse de energie alternative.........................12

4.3 Turnul solar.............................................................................................14

4.4 Wuhans Energy Flower............................................................................17

5 CONCLUZII....................................................................................................19

5.1 Energia eoliana.......................................................................................19

5.2 Energia solara.........................................................................................20

5.3 Sustenabilitatea......................................................................................20

6 Bibliografie....................................................................................................22

2

Page 3: Constructii Tip Turn

1 Scurt istoric Moara de vânt este strmosul generatoarelor eoliene .Ea a aprut în Evul Mediu în Europa.Ea a functionat la început cu ax vertical.

Mai târziu, morile se orientau dupa directia vântului i-au fost puse pânze pentru a capta mai bine energia vântului. Prima moara de vânt cu pale profilate a aparut în secolul XII. Chiar daca era foarte simplu,este totusi vorba de prima cercetare aerodinamica a palelor. Acestea au fost utilizate în principal pentru pomparea apei sau pentru macinarea grâului. În perioada Renasterii, inventatori celebrii ca Leonardo da Vinci s-au interesat foarte intens de morile de vânt, ceea ce a condus la numeroase inovatii, uneori inutile. De atunci, morile s-au înmultit în Europa. Revolutia industriala a oferit un nou început pentru morile de vânt, prin aparitia de noi materiale. În consecinta, utilizarea metalului a permis modificare formei turnului si cresterea considerabila a masinilor pe care le numim pe scurt "eoliene". În prezent, eolienele sunt, aproape în totalitate cu ax orizontal, cu exceptia modelelor cu ax vertical ca cele cu rotor Savonius i Darrieus, care sunt înc utilizate, dar sunt pe cale de disparitie. Ultimele inovatii permit functionarea eolienelor cu vitez variabil, respectiv reglarea vitezei turbine eoliene în functie de viteza vântului.

În realitate, energia eoliană este o formă transformată a energiei solare. Radiaţiile soarelui incalzesc diferite părţi ale pământului la diferite niveluri mai ales în timpul zilei şi al noptii, dar, de asemenea, atunci când diferite suprafete (de exemplu apa şi solul) absorb sau reflecta la niveluri diferite. Din aceasta cauza, la randul sau, porţiuni din atmosferă se se încălzeasc în mod diferit. Astfel ca aerul cald se ridica, reducând presiunea atmosferică la suprafaţa pământului, şi aerul rece este tras, ca să-l înlocuiască. Rezultatul este vânt.

Aerul este în masă, şi când este în mişcare, conţine o energie a mişcării ("energie cinetică"). O parte din această energie poate fi convertita în alte forme de energie mecanice sau in electricitate pe care le folosim apoi in activitatile curente.

 

3

Page 4: Constructii Tip Turn

2 Structura si principiu de funtionare

Un sistem de energie eoliană transformă energia cinetica a vântului în energie mecanică sau electrică care pot fi valorificate pentru utilizare practică. Energia mecanica este cel mai frecvent utilizata pentru pomparea apei din zonele rurale sau cele mai îndepărtate locaţii - ferma eoliana încă observata în numeroase zone rurale din SUA este o pompa mecanica eoliana - dar poate fi de asemenea utilizata pentru multe alte scopuri (de recoltat cereale, de folosit ferăstrăul, împingând o barcă, etc). Turbinele eoliene electrice sunt folosite pentru generarea de electricitate pentru case şi pentru întreprinderi cat şi pentru vânzarea ca utilitati.

Există două modele de bază de turbine eoliene electrice: - cu axa verticală sau "stil de ou hăitaş" şi cu axa orizontală (stil elice). Turbinele eoliene cu axa orizontală sunt cele mai comune in ziua de astăzi, reprezentand aproape toate "utilitatile la scară" (de la 100 kilowaţi in sus) dintre turbinele de pe piaţa mondială.

Subsistemele turbinelor eoliene includ:- Paletele rotorului -  cele care convertesc energia vântului în energie de rotaţie pe ax;- O nacela (o incinta) - care conţine un tren de rulare de obicei, inclusiv o cutie de viteze şi un generator;- Un turn - pentru a sprijini rotorul şi trenul de rulare;- Echipamente electronice - cum ar fi controlere, cabluri electrice, echipamente de sprijin la sol, precum şi echipamentele de interconectare.- Unele turbine nu au nevoie de o cutie de viteze

Diametrul rotorului are o rază de până la 80 de metri, masini mai mici (în jur de 30 de metri) sunt tipice în ţările în curs de dezvoltare.Turbinele eoliene pot avea trei, două sau doar o paleta a rotorului. Cele mai multe au trei.Paletele sunt executate din fibra de sticla armata cu poliester sau epoxi-lemn. Paletele se rotesc la 10-30 de rotatii pe minut la viteză constantă, deşi un număr tot mai mare de turbine funcţioneze la o viteză variabilă. Puterea este controlată în mod automat pentru ca viteza vântului variază şi turbinele sunt oprite la viteze ale vântului foarte mari pentru a le proteja împotriva deteriorării.

4

Page 5: Constructii Tip Turn

Majoritatea au cutii de viteze, deşi există un număr tot mai mare cu driver-urile directe.Senzori sunt folositi pentru a monitoriza direcţia vântului şi turnul din cap este întors spre linia cu vânt. Turnurile cilindrice sunt în mare parte din otel, vopsite în general, gri deschis. Turnurile Lattice sunt utilizate în unele locaţii. Gama Towers 25 - 75 de metri în înălţime.Turbinele din gama comercială de calitate sunt de la câteva sute de kilowaţi, la peste 2 megawaţi. Parametrul esenţial este diametrul paletelor rotorului - mai mare din zona "maturat" de rotor şi de ieşire pentru a produce mai multa energie. În prezent, dimensiunea medie de turbine noi care este instalata acum este intre 1.3-1.85MW. Tendinţa este spre trecerea la turbine eoliene mai mari, deoarece acestea pot produce energie electrică la un preţ mai mic.

Turbinele eoliene variază în dimensiune. Această diagramă descrie o varietate de dimensiuni ale turbinei de-a lungul istoriei cat şi cantitatea de electricitate pe care sunt capabile să o genereze fiecare (capacitate de turbina sau puterea de rating).

 

5

Page 6: Constructii Tip Turn

..............................................1981 .......1985 .......1990 ........1996 .........1999 ...........2000

Rotor (metri) ...................... 10 ............17 ...........27 ..............40 ...............50 ................71

Putere (KW) ........................25 ..........100 .........225 ............550 ............750 ...........1,650

Anual MWh ........................ 45 ..........220 .........550 .........1,480 ..........2,200 ...........5,600

Energia electrică generată de o turbina eoliana de utilitate industriala este în mod normal colectata şi introdusa în liniile electrice de inalta tensiune caz în care se amestecă cu energia electrică de la centralele electrice clasice, hidrocentrale şi alte tipuri de centrale livrate consumatorilor ca utilitati. Astăzi sunt testate turbine cu capacitati din ce in ce mai mari mare ca de ex 5000-10.000 kW (putere de 5-10 MW).

Cel mai important factor este locatia turbinei eoliene. Puterea disponibila de la vânt este o funcţie de cub la viteza vântului. Prin urmare, o dublare a vitezei vântului oferă de opt ori puterea turbinei. Toate celelalte lucruri fiind egale, o turbina dintr-o locatie cu o viteza medie a vântului de 5 metri pe secundă (m/s) va produce energie aproape de doua ori mai mult ca o turbina dintr-o locaţie în cazul în care media vântului este de 4 m/s.

În al doilea rând este disponibilitatea de acces echipamente. Aceasta este capacitatea de a opera service si mententanta atunci cand vantul bate cu putere – este un indiciu a fiabilităţii turbinei. Aceasta disponibilitate este de obicei la peste 98% pentru turbinele eoliene moderne.

Ultimul factor este aranjamentul turbinei. Turbinele din fermele eoliene trebuie să fie atent aranjate pentru a obţine maximum de energie din vant - aceasta înseamnă că acestea ar trebui să se obtureze reciproc cât mai puţin posibil de la viteza si traseul vântului.

Turnurile turbinelor eoliene sunt in cea mai mare parte tubulare şi fabricate din oţel. Palele rotorului turbinei sunt executate din fibra de sticla armata cu poliester sau epoxi-lemn.

Turbinele eoliene de utilitate industriala pentru fermele eoliene terestre vin în diferite mărimi, cu un diametru al rotorului variind de la aproximativ 50 de metri la aproximativ 90 de metri, şi cu turnuri de aproximativ aceeaşi dimensiune. O turbina de 90 de metri cu un turn de 90 de metri ar avea o înălţime totală de la baza spre vârful turnului rotorului de aproximativ 135 de metri) .

Turbinele Offshore de amplasare in larg au cele mai mari rotoare-în acest moment, cele mai mari au

6

Page 7: Constructii Tip Turn

110 metri diametrul rotorului deoarece sunt mai usor de transportat palele mari ale rotorului pe nave decât pe uscat.

Turbinele eoliene mici destinate utilizării rezidentiale sau afacerilor mici sunt cu mult mai mici. Majoritatea au un diametru al rotorului de 8 metri sau mai puţin şi pot fi montate pe turnuri de 40 de metri în înălţime sau mai puţin.

Capacitatea de a genera electricitate este măsurată în waţi. Watts sunt unităţi foarte mici, astfel încât termenii kilowaţi (kW = 1.000 waţi), megawatt (MW = 1 milion de waţi), şi gigawatt (GW = 1 miliard de waţi) sunt cei mai frecvent folositi pentru a descrie capacitatea de generare de unităţi cum ar fi turbinele eoliene.

Producţia de energie electrică şi consumul sunt cel mai frecvent măsurate în kilowaţi-oră (kWh). Un kilowatt-oră înseamnă un kilowat (1.000 W) de energie electrică produsă sau consumate in intervalul de o oră. Un bec de 50 watt care lumineaza timp de 20 de ore consumă un kilowatt-oră de energie electrică (50 W x 20 ore = 1000 Watt-oră = 1 kilowatt-oră).

Puterea de iesire a unei turbine eoliene depinde de dimensiunea turbinei si viteza vântului, prin intermediul rotorului. Turbinele eoliene sunt fabricate acum la puteri variind de la 250 waţi la 5 megawaţi (MW).

Exemplu: o turbina eoliana de 10 kW, poate genera aproximativ 10.000 kWh anual, intr-o locatie cu viteze medii ale vantului de 12 mile pe oră, sau suficient pentru a alimenta o gospodărie tipica. O turbină de 5 MW poate produce mai mult de 15 milioane kWh într-un an - suficient pentru a alimenta mai mult de 1.400 de gospodării. În medie, o gospodarie de uz casnic din SUA consumă aproximativ 10.000 kWh de electricitate în fiecare an.

Exemplu: O turbina de 250 kW, instalata la o şcoala, prevede o medie de 350.000 kWh de electricitate pe an, mai mult decât este necesar pentru şcoala de 53.000 de metri patrati. Excesul de energie electrică introdus în sistemul de utilitati locale a ajutat scoala sa câştige 25.000 dolari în primii cinci ani de funcţionare. Şcoala utilizează energie electrică de la utilitati ori cand nu bate vantul. Acest proiect a fost de succes, astfel că directiunea scolii a instalat o turbina noua cu o capacitate de 750 kW.

Viteza vantului este un element crucial in proiectarea de performanţă a turbinei, şi o viteză a vântului locului este măsurată printr-o evaluare a resurselor eoliene, înainte de construirea unui sistem eolian. În general, o viteza medie a vântului anual mai mare de patru metri pe secundă (4 m/s) (9 km/h) este necesara pentru turbine eoliene mici electrice (cat si pentru eoliene folosite in actiuni de pompare a apei). Turbinele eoliene de utilitate industriala pentru a produce energie eoliană necesită viteze medii ale vântului de minimum 6 m/s (13 km/h).

Majoritatea producatorilor de turbine de utilitate industriala oferă echipamente eoliene de la 700 kW la gama de 2,5 MW. Zece unităţi de 700 kW, ar face o instalaţie eoliană de 7 MW, în timp ce 10 masini de 2,5 MW, ar face-o instalaţie de 25 de MW. În viitor, maşinile de dimensiuni mai mari vor fi

7

Page 8: Constructii Tip Turn

disponibile, deşi acestea vor fi, probabil, instalate în larg. Unităţi de până la 5 MW sunt acum în curs de dezvoltare.

3 Generatoare eolieneConstructia si ridicarea turnului de sustinere

 

Pentru generatoarele mici nu este nevoie de un turn de sustinere foarte mare sau solid. Exista doua tipuri de turnuri.

3.1 Turnuri fixe

Unele sunt cele fixe, pe care trebuie sa va urcati ca sa amplasati turbina sau daca e nevoie de intretinere sau orice alt fel de interventie. Avantajul major este ca sunt mult mai stabile si mai rezistente si suporta mult mai bine vibratiile produse de turbina. Dezavantajul evident e ca trebuie sa va urcati pana sus ca sa puteti face modificari si alt dezavantaj ar fi ca necesita sudura (lucru inaccesibil pentru unii). Constructia lor este mai simpla decat a celor mobile dar in final presupune improvizare unei scari sau bare de urcat care ar putea 'compensa' din simplitatea constructiei. Sunt recomandate pentru generatoare grele sau cu vibratii puternice cum ar fi cele cu 2 pale si pentru generatoare industriale si de puteri foarte mari (acolo se poate suda si o scara serioasa)

Pe scurt, se toarna o fundatie de beton masiva (minim 1x1m si 0,5m inaltime), nu se recomanda utilizarea fundatiilor deja existente decat daca se stie exact cum au fost facute si cat de rezistente sunt. Se poate folosi o singura teaza groasa turnata direct in fundatie sau mai solid, trei tevi puse in piramida cu bare sudate intre ele pentru rezistenta marita.

8

Page 9: Constructii Tip Turn

Turn fix simplu cu scara improvizataTurn fix masiv cu bare de rezistenta.

Scara poate fi sudata sau separata.

 

3.2 Turnuri mobile

  Turnuri mobile Turnurile mobile sunt extrem de practice dar sunt mai dificil de construit. Avantajele sunt ca se poate cobora la sol turnul pentru a efectua operatiile de intretinere , instalare sau alte interventii la turbina (generator) si se poate demonta daca este cazul fara a fi distrus. Dezavantajele sunt proasta rezistenta la vibratii ridicate (risc sporit de distrugere a mecanismului de fixare), constructie mai dificila a partii de imbinare si utilizarea de mai multe materiale decat la turnul fix. (cabluri de ancorare, ax metalic, sistem de fixare). Personal recomand acest tip de turn de sustinere. Nu va jucati cu viata voastra, mai bine munciti mai mult la turn decat sa riscati sa faceti o scara proasta sau sa fie prea dificil de montat la inaltime generatorul.   Am sa dau aici cateva detalii despre cum se realizeaza acest tip de turn.

Baza este ca la cel fix din beton masiv turnata cu ajutorul unui cofrag din scanduri sau intr-o forma de plastic (un lighean cu fundul gaurit de exemplu) sau tabla.

 

In fundatia proaspat turnata se fixeaza sistemul de prindere format din doua tevi fixate in prealabil de o placa de distantare fixata cu suruburi sau o bucata de lemn intre ele si legate cu sfoara sau prinse cu banda adeziva. scopul placii de distantare este evident de a tine la distanta cele doua tevi si isi pierde din importanta dupa ce se intareste fundatia.

9

Page 10: Constructii Tip Turn

Cele doua tevi se gauresc suficient cat sa incapa o bara de metal care va fi axul pe care va balea turnul mobil. Axul trebuie sa fie dintr-o bara cat mai groasa si solida. Nu este important sa alunece prea bine sau sa va complicati cu rulmenti deoarece lungimea turnului mobil are efect de parghie.

 

 

Pe langa cele doua bare care formeaza suportul pentru axul pe care va balea turnul, se fixeaza in beton si o bara care are ca rol fixarea turnului in pozitia verticala. Atentie la axul dintre cele doua tevi sa fie cat mai solid si gaurile date in tevi sa nu le deterioreze prea mult deoarece acest ax va sustine intreaga greutate a turnului si a turbinei.

Pe bara de fixare sunt prevazute locuri de prindere jos si sus care permit ulterior fixarea turnului in pozitia verticala. Pot fi gauri pentru suruburi, inele, sau orice alt sistem.

 

  Partea mobila se fixeaza la sol, se monteaza turbina se asigura ca totul este bine insurubat sau legat, dupa care se ridica si se fixeaza de bara de fixare.  

       

10

Page 11: Constructii Tip Turn

 

Turnul se ridica cu ajutorul unui cablu tras de una sau mai multe persoane sau daca este cazul chiar de o masina. Sistemul de ghidare a cablului din figura de mai jos ajuta enorm si in caz ca nu poate fi realizat cu rotita ca in desen, incercati macar cu orice alt dispozitiv sau forma geometrica (sant sau bare in V de exemplu) care sa permita glisarea cablului si sa-l opreasca sa cada in parti. Daca nu reusiti sa faceti acest sistem simplu, ridicati cat se poate turnul, "manual" si abia pe urma folositi cablul. Altfel doar cu cablul nu veti reusi.

 

4 Exemple

4.1 Centrala eoliana Zena Systems

Compania Zena Systems a pus la punct un nou tip de centrala eoliana. Aceasta se bazeaza pe un turn hexagonal urias, cu o inaltime de 49 metri, de doua ori mai eficient decat turbinele eoliene conventionale.

Turnul va absobri vantul din toate directiile, canalizandu-l in jos printr-un tunel vertical central

11

Page 12: Constructii Tip Turn

pentru a invarti turbinele asezate la baza structurii.

4.2 Un nou concept de parc sustenabil care colecteaza energia verde şi protejeaza oamenii de căldură – surse de energie alternative

Skydrain este un culegator de  eco-energie proiectat de Jared Moore. Designul lui Moore este în

esenţă un gigant cu umbrele care să protejeze oamenii de caldura si este conceput pentru a aduna trei

tipuri de energie regenerabilă.

Skydrain are panouri solare pe fiecare umbrela in parte,  turbine eoliene built-in şi hidro-generatoare

electrice. Acest lucru permite ca Skydrain să adune energie la orice oră din zi. Design-ul unic

Skydrain este destinat pentru locuri publice, fiind folositor atât pentru companiile de electricitate cat

si pentru public.

12

Page 15: Constructii Tip Turn

4.3 Turnul solar

In SUA, un proiect ambitios si creativ isi propune sa foloseasca energia solara pentru a genera electricitate, dar nu cu celule fotovoltaice arhicunoscute si intr-un fel mult diferit si neasteptat.

De doua ori mai inalt decat Empire State Building si doar cativa metri mai scund decat Burj Khalifa, un turn de 800m inaltime care recircula aerul poate genera 200 MW de electricitate, suficient pentru casele unui sfert din populatia Bucurestiului.

15

Page 16: Constructii Tip Turn

 

Ideea nu este Science Fiction. O firma stabilita in SUA, EnviroMission, urmeaza sa construiasca un astfel de turn in Arizona. Constructia tunului va incepe anul acesta si va dura 2 ani de zile. Dupa constructie, firma sustine ca turnul are o viata utila de 80 de ani cu minima cheltuiala pentru intretinere.

 

16

Page 17: Constructii Tip Turn

Turnul functioneaza dupa un principiu pe cat de simplu pe atat de cunoscut: efectul de sera. Aerul, ajuns la nivelui pamantului se incalzeste datorita soarelui dupa care tinde sa se ridice. Acest aer este captat si canalizat catre baza turnului si eliberat prin partea lui superioara.

Diferenta de temperatura de 30-50ºC dintre baza turnului si varful acestuia, creaza presiune care face ca viteza de evacuare a aerului sa fie suficienta sa puna in fuctiune generatoare de electricitate. Poate va amintiti senzatia pe care o aveati cand deschideati capacul de la ghena de gunoi in blocurile comuniste? :-) Diferenta de temperatura din interiorul cladirii si  teava gunoiului crea o presiunere (suction) care facea dificil deschiderea capacului.

 

Acum, imagineaza-ti ca un loc de un bloc de 10 etaje sau 30m inaltime, ai un turn inalt de 800m si in loc de teava de gunoi rectangulara de 30cm x 30cm, ai un turn cu un diametru de cativa zeci de metrii. Daca mai pui ca in loc de capacul pe care incercai sa-l deschizi, ai guri de captare a aerului in

17

Page 18: Constructii Tip Turn

jurul turnului pe o raza de cateva sute de metrii, cred ca e usor sa realizezi ce presiune de aer imensa se genereaza.  Generatoarele sunt amplasate la baza turnului, loc unde presiunea este cea mai intens.

 

O astfel de solutie ar crea si locuri de munca si are contribui si la o viata mai sanatoasa. Aerul este o resursa naturala inepuizabila si ne va da independenta de resursele importate sau limitate in tara noastra. Investitia poate sa fie costisitoare insa poate fi inclusa in directivele europene 2050.   

4.4     Wuhans Energy Flower

Arhitectura durabilă: Wuhan a Energiei Durabile flori Arhitectura Wuhan Energie Durabilă Arhitectura flori flori Wuhan de energie Pe lângă faptul că o clădire frumoasă, această clădire în formă de floare, proiectat de arhitecţi şi de Soeters Van Eldonk Grontmij are un număr mare de caracteristici ecologice utilizate în mod eficient ca apa de ploaie, panouri solare montate pe acoperişuri, horn solar, etc Deşi recoltarea apei de ploaie şi de energie solara generata de panouri solare ajuta la satisfacerea cererii de cămin de construcţii de putere, de apă şi solară, în centrul structurii maximizează ventilaţie naturală.Marginea în jurul valorii de funcţii castron ca o trapă şi contribuie la încălzirea şi răcirea structura.Pistil este de turbine eoliene verticale, axa colecta de energie regenerabilă pentru constructii. Acest design este prima la nivel mondial să fie

18

Page 19: Constructii Tip Turn

acreditate de către acordarea de Breem excepţionale. 9. Arhitectura durabilă: circular Taiwan Tower durabilă Arhitectura Circulara Taiwan Tower durabilă Arhitectura Circulara Taiwan Turnul Tour de Taiwan, proiectat de arhitecti STL, este cea mai inalta structura din oraşul Taichung. Acest turn circular a fost conceput pentru a rezista la vant si face cea mai mare de energie din surse regenerabile.Arhitectura acestei structuri elimină necesitatea de refrigerare mecanic sau termic clădirea salvează o mulţime de energie.Partea centrală a turnului este mai usor si are echipamente mai puţin, în timp ce economisirea energiei.

19

Page 20: Constructii Tip Turn

5 CONCLUZII

Conceptul de dezvoltare durabila se refera la acel tip de dezvoltare economica ce asigura satisfacerea necesitatilor generatiei prezente fara a compromite posibilitatea generatiilor viitoare de a-si satisface propriile lor cerinte. Dezvoltarea durabila pune in prim-plan, in ceea ce priveste industria energetica, urmatoarele obiective: reorientarea tehnologiilor de producere a energiei si punerea sub control a riscurilor acestora; conservarea si sporirea bazei de resurse, reducerea emisiei de CO, dezvoltarea resurselor regenerabile; unificarea proceselor de luare a deciziilor privind energia, economia, in general si protectia mediului, in special. Prin „energie regenerabila“ se intelege energia derivata dintr-un larg spectru de resurse, toate avand capacitatea de a se reinoi, ca de exemplu: energia hidraulica, solara, eoliana, geotermala si din biomasa (resturi menajere, municipale, din industrie si din agricultura). Aceste resurse de energie pot fi utilizate pentru generarea de energie electrica in toate sectoarele de activitate, pentru generarea de energie termica necesara proceselor industriale si incalzirii locuintelor, pentru producerea de combustibili necesari transporturilor.Tehnologiile de producere a energiei din resurse regenerabile se afla pe diferite stadii de dezvoltare si comercializare. Din energiile obtinute din surse regenerabile, in anul 1998, in SUA, 55% proveneau din sursa hidraulica, 38% din biomasa, inclusiv deseuri solide municipale, 5% din sursa geotermala, 1% din sursa solara, 0,5% din sursa eoliana.

5.1 Energia eoliana

Manifestata prin deplasarea unor mari mase de aer (curenti) energia a fost folosita cu succes in urma cu secole, extinderea acesteia fiind, totusi, limitata din cauza caracterului intermitent al fluxului si al vitezei variabile a vantului. Potentialul total al energiei cinetice a aerului, la o inaltime de 50…100 m deasupra solului, are o valoare importanta, de acelasi ordin de marime cu potentialul hidroenergetic.Dezvoltarea instalatiilor eoliene depinde de maturitatea tehnica atinsa azi in domeniul aerogeneratoarelor. In anul 2000, in intreaga lume s-au instalat noi sisteme eoliene de circa 3900 MW, ceea ce a condus la o majorare a cantitatii de energie electrica produsa eolian cu 35 %. In urmatorii 8 ani va fi instalata o putere de 110.000 MW in centralele eoliene. Daca acestea s-au dezvoltat pe zonele de coasta, in prezent tendinta este de a construi unitati in interiorul continentelor pentru a furniza energie pentru mii de gospodarii, ferme si mici intreprinderi.Centralele eoliene au puteri standardizate, incepand de la 100 kW la 5 MW/unitate. O situatie a capacitatilor instalate in instalatii eoliene si a productiei de electricitate in anul 1999 Puterea instalata in aerogeneratoare nu inlocuieste puterea necesara a fi instalata in surse conventionale, inclusiv hidro cu acumulare. Trebuie sa existe o rezerva care sa acopere nevoile sistemului electroenergetic in caz de acalmie atmosferica. Energia eoliana poate constitui cel mult o sursa auxiliara de energie; ea prezinta perspective pentru solutionarea

20

Page 21: Constructii Tip Turn

problemei globale energetice deoarece pe glob, cu tehnologiile actuale, nu exista atatea zone cu vanturi care sa acopere intregul necesar energetic pamantesc.

5.2 Energia solara

Din fluxul inepuizabil al energiei solare care depaseste 1011 MW, pe sol ajunge sub 20%, cu lungimea de unda de 0,4…2,5 µm. Din aceasta categorie: 16% este folosita de evaporarea apelor; 3% la fotosinteza vegetatiilor terestre; 0,16% de fotosinteza vegetatiilor subacvatice; 0,02% pentru formarea de combustibili fosili.Energia solara ajunsa pe pamant intr-o zi este de 30.000 de ori mai mare decat energia produsa de omenire intr-un an intreg sau de 25 de ori mai mare decat cea care ar fi produsa de volumul total al rezervelor de carbune ale planetei.Energia solara prezinta si dezavantajul ca este difuza si nepermanenta (ciclu noapte/zi, timp innorat etc.) si ca nu poate fi colectata decat in regiuni insorite.Energia solara poate fi exploatata prin:• conversie directa in electricitate prin intermediul dispozitivelor statice pentru transformarea radiatiei solare in energie electrica, ca de exemplu: cupluri termoelectrice cu semiconductori (germaniu sau siliciu), dezvoltand randamente de 5…8%; diode termoionice (cu vapori de cesiu), cu randamente de 15…18%; celule solare sau pile fotovoltaice cu semiconductori (seleniura sau sulfura de cadmiu), cu randamente de 12…15%;• conversie indirecta in electricitate, problema mult mai dificila, care ar putea fi solutionata pe doua cai: fie prin conversia in energie termica a undelor solare prin care se constituie sursa calda a unei centrale termice clasice, iar temperaturile obtinute asigura fierberea apei; fie prin reflectarea si focalizarea caldurii cu ajutorul colectoarelor solare care ar capta si concentra energia solara intr-un fluid ce ar putea fi folosit apoi ca generator de abur cu temperaturi inalte,

a caror functie ar fi de a actiona turbogeneratoare conventionale sau de constructie speciala.Energia solara utilizata pentru incalzirea locuintelor a devenit deja o industrie unde exista zeci de companii.

5.3 Sustenabilitatea

Pe piaţa mondială energia eoliană este o ramură industrială a energeticii în stadiu de dezvoltare. În 2009 în lume au fost instalate peste 13500 MW de turbine eoliene noi. S-ar părea că energia eoliană este absolut curată şi nu dăunează naturii şi oamenilor. Însă nu este tocmai așa. Fermele eoliene electrice puternice cu sute şi mii de turbine eoliene cauzează o mulțime de probleme: ele provoacă un zgomot puternic specific, care poate interfera cu emisiunile radio şi televizate. În plus, turnurile imense de multe ori împiedică migraţia păsărilor şi, de asemenea, generează infrasunete şi vibraţii. În timpul funcţionării morilor de vânt la capătul  elicelor se formează vârtejuri, care, de fapt, sunt surse de infrasunete şi cu cât mai mare este puterea turbinelor eoliene, cu atât mai mare este puterea vibraţiilor şi impactul negativ asupra vieţii sălbatice. Frecvenţa acestor vibraţii ajunge la 6-7Hz şi coincide cu ritmul natural al creierului uman. În această privinţă, medicii nu exclud un eventual efect psihotrop asupra organismului uman în întregime. Dar toate acestea se referă la centralele eoliene puternice. Energetica eoliană mică în această privinţă este mult mai inofensivă.

21

Page 22: Constructii Tip Turn

Desigur, în comparaţie cu prejudiciul imens adus naturii de centralele termice, daunele provocate de turbinele eoliene sunt mult mai mici. Cu toate acestea, dacă trecerea la energetica "curată" va rămâne o prioritate, problemele legate de influenţa turbinelor eoliene asupra mediului înconjurător trebuie să fie abordate deja acum. Una dintre soluţiile cele mai promiţătoare este instalarea turbinelor eoliene în largul mării, departe de. În lume, deocamdată, nu există resurse de energie şi generatoare de energie electrică absolut inofensive. În general, orice metodă de producere a energiei, disponibilă pentru omenire, are factori ecologici negativi. Cazul tragi-comic, care a avut loc în Taiwan, este o dovadă tristă a acestui fapt. Turbinele eoliene instalate acolo au dus la o reducere semnificativă a şeptelului de animale. Concluzia la care au ajuns inspectorii taiwanezi în agricultură spune că anume generatoarele eoliene au fost cauza pieririi sutelor de animale, care au vieţuit la fermă pe arhipelagul Penghu. Conform presei estoniene, locatarii Noarootsi, unde se află cel mai mare parc de generatoare eoliene din Marea Baltică, se plâng de zgomotul produs de turbinele eoliene gigantice, dar şi de problemele de sănătate, cauzate de vibraţii. În această privinţă, aceştia cer compensaţii financiare de la Consiliul local.  Mulţi apicultori, care au avut de-a face cu turbinele eoliene, susţin că în imediata apropiere a turbinelor eoliene albinele mor în masă.

 Prin urmare, degradarea situaţiei ecologice, chiar şi cu o creştere a bunăstării fiecărui cetăţean individual, duce la prejudicierea sănătăţii şi scăderea calităţii vieţii pentru toată populaţia din regiune şi pentru generaţiile viitoare. Trecerea completă la energia alternativă este absolut necesară şi inevitabilă, dar, potrivit experţilor, acest lucru se recomandă să fie efectuat treptat, cu o viteză rezonabilă. În acest sens, va trebui să se ia în considerare avantajele şi dezavantajele energeticii alternative şi tradiţionale în plan economic şi ecologic. În acest caz, creşterea economică va fi însoţită de îmbunătăţirea situaţiei ecologice, care este componenta principală a calităţii vieţii umane.

22