Energie eoliană

Definiţie

Energia eoliana este energia continută de forţa vântului ce bate pe suprafata pământului. Exploatată, ea poate fi transformată în energie mecanică pentru pomparea apei, de exemplu, sau măcinarea grâului, la mori ce functionează cu ajutorul vântului. Prin conectarea unui rotor la un generator electric, turbinele de vânt moderne transformă energia eoliană, ce invârte rotorul, in energie electrică.

Utilizări

Energia eoliană a fost exploatata pe uscat de când prima moară de vânt a fost construita in vechea Persie in secolul VII. De atunci morile de vânt sunt folosite pentru măcinarea grâului, pomparea apei, tăierea lemnului sau pentru furnizarea altor forme de energie mecanică. Însa exploatarea pe scară largă a apărut abea in secolul XX, odata cu apariţia “morilor de vânt” moderne – turbinele de vânt ce pot genera o energie de 250 până la 300 de kilovati

Morile de vânt

Pentru ca vântul este o sursa de energie curată si interminabilă, turbinele de vânt sunt instalate in ţările dezvoltate si acolo unde intensitatea vântului permite puterii eoliane sa poata fi exploatată, pentru a suplini sursele tradiţionale de energie electrică, precum căldura degajată de arderea cărbunilor.

Îmbunatăţirile aduse rotoarelor si elicelor, combinate cu o creştere a numărului de turbine instalate, a dus la o mărire a puterii energiei eoliene cu circa 150% din 1990. In 1997, de exemplu, piaţa mondială a energiei eoliene manipula in jur de 3 miliarde de dolari.

Siguranţa energiei eoliene

Energia eoliana e o sursa de putere electrică promiţătoare in viitor datorită ecologitatii si infinitătii sale. Totusi, pentru ca viteza vântului variază în timpul zilei, sezonului sau anilor energia generată de vânt e o resursă intermitentă. În zonele de pe glob cu acţiune puternică a vantului turbinele actioneaza in jur de 60% din timpul anului. Chiar si aşa vantul poate fi insuficient pentru ca turbinele să functioneze la capacitate maximă. Cu toate acestea tehnologia a reuşit sa-şi adapteze creaţiile imbunătătindu-le si producând si alte ce folosesc acest tip de energie.

Diagrama care descrie părţile componente ale unei turbine.

Compunerea sistemului:

1. Pale

- Forma si conceptia lor

esenţială pentru a asigura forţa de rotaţie necesară. Acest design este propriu fiecarui tip de generator electric.

2. Nacela

- Contine generatorul electric asigurând si o protecţie mecanică.

3. Pilon

- Asigură strucura de susţinere şi rezistenţa a ansamblului superior.

4. Fundaţie

- Asigură rezistenta mecanica a generatorului eolian.

Cum functionează o turbină eoliană ?

Sistemul se bazează pe un principiu simplu. Vântul pune în miscare palele care la rândul lor acţionează generatorul electric. Sistemul mecanic are în componenţa şi un multiplicator de viteză care acţioneză direct axul central al generatorului electric.

Curentul electric obţinut este, fie transmis spre inmagazinare in baterii si folosit apoi cu ajutorul unui invertor DC-AC in cazul turbinelor de mica capacitate , fie livrat direct reţelei de curent alternativ ( AC) spre distribuitori.

Utilizarea directă a energiei eoliene

Densitatea de putere datorită vântului este dată de relaţia:

Pw =1,3687*10¯²v³ [W/m²]

Unde v este viteza vântului, în km/h.

Puterea electrică produsă pentru o anumită viteză a vântului funcţie de viteza acestuia şi al randamentului general al conversiei este indicată in figura 1.

Totodată, puterea care poate fi captată de un aerogenerator este proporţională cu suprafaţa palelor sale lovite de vânt. Calculele teoretice conduc la relaţia simplă:

P=0,37 Sv³

unde : P este puterea, în W; S - suprafaţa, în m²; v – viteza vântului, în m/s