SCOALA GIMNAZIALA NUMARUL 38 „DIMITRIE CANTEMIR” CONSTANTA

CENTRALE EOLIENE

ELEV: COORDONATOR: GURITA PETRU MARIN VIOLETA

CONSTANTA 2014

Introducere:

Energia eoliană este energia vântului, o formă de energie regenerabilă. La început energia vântului era transformată în energie mecanică. Ea a fost folosită de la începuturile umanității ca mijloc de propulsie pe apă pentru diverse ambarcațiuni iar ceva mai târziu ca energie pentru morile de vânt.

Energia eoliană este folosită extensiv în ziua de astăzi, și turbine noi de vânt se construiesc în toată lumea, energia eoliană fiind sursa de energie cu cea mai rapidă creștere în ultimii ani.În ultimii 10 ani, utilizarea energiei eoliene a consemnat un progres deosebit.

Moara de vânt este strămoşul generatoarelor eoliene (Fig. 1). Ea a apărut în Evul Mediu în Europa. Ea a funcţionat la început cu ax vertical, iar mai tîrziu, morile se orientau după direcţia vântului şi au fost puse pânze pentre a capta mai bine energia vântului. (Fig. 2)

Fig.1:Imagine a două mori de vânt.

Fig. 2: imagine a unei mori de vânt cu pânze.

Prima moară de vânt cu pale profilate a apărut în secolul doisprezece. Chiar dacă era foarte simplă, este totuşi vorba de prima cercetare aerodinamică a palelor. Acestea au fost utilizate în principal pentre pomparea apei sau pentru măcinarea grâului(Fig.:3).

Revoluţia industrială a oferit un nou început pentru morile de vânt, prin apariţia de noi materiale. În consecinţă, utilizarea metalului a permis modificare formei turnului şi creşterea considerabilă a maşinilor pe care le numim pe scurt "eoliene".

Fig.3: Moara de vant cu pale profilate

Evoluţia electricităţii în secolul XX a determinat apariţia primelor eoliene moderne (Fig. 4). Este studiat profilul palelor, iar inginerii se inspiră după profilul aripilor de avion.

Fig. 4: Eoliană modernă

Turbinele eoliene sunt folosite pentru generarea de energie electrica la casa cat si in sistem mobil. Un generator eolian poate satisface partial sau total consumatorii domestici. Minimele conditii pentru a fi independent cu ajutorul centralelor eoliene sunt: turbine eoliene de calitate ridicata, vant constant in zona si montajul adecvat.

Fig.5.: Turbina eoliana

O turbina este o masina de forta care transforma energia primara a unui fluid în energie mecanica obtinuta la cupla, prin intermediul unui rotor prevazut cu palete.O turbina este formata din:

- Stator, în care energia primara (energia potentiala în cazul fluidelor incompresibile, respectiv energia interna în cazul fluidelor compresibile) este transformata în energie cinetica. Daca energia primara este sub forma de energie cinetica (energia vântului sau a miscarii apei), statorul poate lipsi.

- Rotor, format dintr-unul sau mai multe discuri echipate ci palete, discuri fixate pe un arbore, cu care se rotesc solidar. Paletele preiau din energia cinetica a fluidului (la turbinele cu actiune), respectiv si din energia primara a fluidului (la turbinele cu reactiune), transferând aceasta energie discului si arborelui.

Dupa tipul energiei primare transformate, turbinele se clasifica în:- Turbine termice, la care energia primara este energia termica. Tipuri de turbine termice:  - Turbine cu abur - Turbine cu gaze- Turbine hidraulice, la care energia primara este energia hidraulica

- Turbine eoliene, la care energia primara este energia eoliana. Tipuri de turbine eoliene:  - Turbine eoliene cu ax orizontal - Turbine eoliene cu ax vertical

Turbina eoliana este o masina care converteste energia cinetica a vântului in energie mecanica. Daca energia mecanica este ulterior convertita in electricitate, atunci masina se numeste generator eolian, turbina eoliana sau convertor de energie a vântului.

Ultimele inovaţii permit funcţionarea eolienelor cu viteză variabilă, respectiv reglarea vitezei turbinei eoliene în funcţie de viteza vântului.

     Stocareacumulatori

Stocareacumulatori

Energie cineticăvânt

Energie mecanicărotor

Energie electricăgenerator

Reţea de distribuţie

       Sarcini izolate

(ex: sate izolate)

 

Energia de origine eoliană face parte din energiile regenerabile. Aero-generatorul utilizează energia cinetică a vântului pentru a antrena arborele rotorului său: aceasta este transformată în energie mecanică, care la rândul ei este transformată în energie electrică de către generatorul cuplat mecanic la turbina eoliană. Acest cuplaj mecanic se poate face fie direct, dacă turbina şi generatorul au viteze de acelaşi ordin de mărime, fie se poate realiza prin intermediul unui multiplicator de viteză. În sfârşit, există mai multe posibilităţi de a utiliza energia electrică produsă: fie este stocată în acumulatori, fie este distribuită prin intermediul unei reţele electrice, fie sunt alimentate sarcini izolate. Sitemele eoliene de convesie au şi pierderi. Astfel, se poate menţiona un randament de ordinul a 59 % pentru rotorul eolienei, 96% al multiplcatorului. Trebuie luate în considerare, de asemenea, pierderile generatorului şi ale eventualelor sisteme de conversie.

Fig.6:Imagine a unei eoliene cu trei pale de 750 kW

Avantaje:

- scaderea efortului fizic;- cresterea randamentului masinlor si, mplicit, a productivitatii muncii;- cresterea nivelului de trai al populatiei, pe ansamblu;

- nu se produc deseuri.

Dezavantaje:

- pretul destul de mare;- poluare vizuala( au o aparitie neplacuta);- poluare sonora(sunt prea galagioase);- distrugerea lor in caz de furtuna(daca viteaza vantului depaseste limitele admise);

Concluzii:

energia eoliana este o forma de energie regenerabila; o turbina esteo masina de forta ce transforma energia primara in energie

mecanica; moara de vant a aparut in evul mediu.

BIBLIOGRAFIE: Wikipedia

http://energie-verde.ro/turbine-eoliene- turbine eoliene

http://ro.wikipedia.org/wiki/Energie_eolian%C4%83- energia eoliana

Manual de educatie tehnologica, 2001, G. Lichiardropol, N. Enache, S. Olteanu, C.Stefan, pagina12.