Vjetro Elektrane

Vjetroturbine su uređaji koji pretvaraju energiju vjetra u korisnu električnu energiju. Energija vjetra nastaje kao posljedica akumulirane sunčeve energije u atmosferi. Zbog razlike u temperaturama zraka te različitog zagrijavanja površine Zemlje i okolnog zraka dolazi do pojave zona različitog tlaka i temperatura. Razlika tlakova zračnih masa uzrokuje stvaranje toka mase zraka odnosno pojave vjetra. Brzina vjetra na svakoj mikrolokaciji je različita te postoje specifični vjetrovi koji su posljedica lokalnih mikroklimatskih uvjeta. Na globalnoj razini postoje vjetrovi koji pušu uvijek u istom smjeru, a to su planetarni vjetrovi i na tim lokacijama je najisplativije postavljanje vjetroelektrana. Dvije trećine energije vjetra se dobivaju tijekom proljeća, jeseni i zime što je obrnuto razdoblju rada hidroelektrana koje imaju vršnu proizvodnju tijekom ljeta te se ova dva izvora mogu dobro kombinirati u radu elektro-energetskog sustava. Na globalnoj razini uvijek negdje dolazi do kretanja zračnih masa te je vjetar neiscrpan globalni energetski izvor. Iskorištava se horizontalna komponenta strujanja zračnih masa koja je podljedica razlike tlakova i razlika temperatura te lokalnih utjecaja geografske lokacije i strukture površine Zemlje. Više vjetroturbina čini vjetropolje te instalaciju kojom se proizvodi električna energija zovemo vjetroelektrana. U blizini velikih polja vjetroelektrana ne smiju biti naselja jer instalacija u radu stvara polje zračne buke koje negativno djeluje na biosvijet, insekte, ptice te rastjeruje divljač. Snaga polja zračne buke opada s povećanjem udaljenosti od izvora buke, ali buka koja se stvara je stalni šum koji razornije djeluje od prekidne buke.

wind
2

Električna energija se dobiva pretvorbom mehaničke kinetičke energije vjetra u električnu energiju. Vjetar pokreće lopatice vjetroturbine koje rotacijski moment prenose osovinom na generator, a putem generatora se dobiva električna energija. Električna energija se potom transportira podzemnim vodovima do elektro-energetske mreže. Energija vjetra je nestalna i dosta nepredvidljiva, a sama vjetroelektrana ne može dati stalan dotok energije u mrežu, ali se može procijeniti koliko bi se godišnje moglo dobiti energije ovim sustavom. Dimenzije vjetrogeneratora se odabiru ovisno o svakoj mikro-lokaciji te da li je korištenje uređaja primjenjivo uz lokalne srednje godišnje brzine vjetrova. Najniža srednja godišnja brzina vjetra na lokaciji mora biti 5,5 m/s da se može goviriti o ekonomskoj isplativosti investicije. Dosta su visoki troškovi izgradnje ovih sustava, ali su zato primjenjivi na gotovo bilo kojoj lokaciji. Velika prednost ovog sustava je rad tijekom noći kada postoji strujanje vjetra. Korištenjem baterijskog sustava može se osigurati stalni izvor energije građevine. A primjenom mrežnih invertera postoji mogućnost direktnog spajanja na elektro-energetsku mrežu.

e3

Maksimalna teorijska snaga koja se može postići ovisi o trećoj potenciji brzine vjetra. Brzina vjetra raste s visinom iznad tla te se na određenoj visini iznad površine postiže stalan tok mase zraka i stabilna brzina vjetra. U blizini tla dolazi do pojave turbulentnih struja vjetra koje su promjenjive te negativno djeluju na životni vijek vjetroturbine zbog stalnih promjena smjera toka zraka.  Ovisno o mikrolokaciji te srednjim brzinama vjetra odabiru se dimenzije vjetroturbine i njezini elementi. Osnovni dijelovi vjetroturbine su: lopatice, rotor, generator, prijenosnik snage, kočnice, upravljački i nadzorni sustav, oprema za zakretanje, gondola i stup. Svi elementi su rotacijski i podložni su trošenju te je potrebno osigurati stalan servis da bi se uređaj mogao dugoročno koristiti. Materijali moraju biti otporni na olujne udare vjetra, otporni na djelovanje korozije soli u priobalnim područjima. Zaštita od udara groma mora biti osigurana te instalacija mora imati obavezno odvod prenapona koja štiti mrežu od atmosferskih statičkih pražnjenja. Od svih instalirnih 90% vjetroturbina imaju tri kraka, tri lopatice jer je njih najjednostavnije kontrolirati i upravljati u radu, a inercijski moment rotora je stabilan.

w2

windy
Inverter vjetroagregata koji ima funkciju da ulazni oscilirajući DC napon vjetrogeneratora pretvori u stabilni izlazni AC napon s karakteristikom gradske mreže 220/50. Kako se brzina vjetra stalno mijenja i nestalna je tako će i izlazna električna snaga biti promjenjiva. Inverter se kombinira dobro u radu hibridnih sustava koji su upravljani centralnom jedinicom.





 

Izlazna snaga vjetroturbine ovisiti će o nekoliko faktora. Srednja godišnja brzina vjetra na lokaciji ograničava koliko će se godišnje dobiti električne energije. Također srednja brzina vjetra uvjetuje i primjenu vjetroturbina koje su konstruirane za taj raspon srednjih brzina vjetrova lokacije jer kod promjene nominalne brzine vjetra dolazi i do različite izlazne snage. O promjeru lopatica ovisi i teorijska snaga vjetroturbine te koliku snagu može dati jedinica. Vjetroturbine se dizajniraju za srednje brzine vjetra od max 15 m/s te nisu predviđene za rad na većim brzinama vjetra jer su te brzine rijetke. Kontrolom nagiba rotora smanjuje se izlazna snaga kod visokih brzina vjetra te se ujedno štite lopatice i turbina od oštećenja. Vijek trajanja vjetroturbine je oko 20 godina i tijekom životnog vijeka se proizvede 30 do 80 puta više energije nego što je potrošeno u njihovoj proizvodnji.

powpow

Povećanjem visine postavljanja dolazi se do područja stabilnih godišnjih vjetrova te porastom visine iznad Zemlje raste i srednja godišnja brzina vjetra. Uz površinu tla dolazi do usporavanja zračnih struja zbog trenja objekata na površini Zemlje: šume, planine, gradovi te mikrolokacijskih specifičnosti. Postoji optimalna visinska granica postavljanja vjetroturbine kada se napravi analiza dobivene energije, uloženih sredstava te povrata investicije. 

towerpow

0-3 m/s     - kod malih brzina vjetra isključenje s mreže
5,5 m/s     - najniža srednja godišnja ekonomska brzina vjetra
3-15 m/s   - standardno područje rada
15 m/s      - standardna max brzina na koju se dimenzioniraju
15-17 m/s  - opadanje snage na 90% i manje
> 25 m/s   - kod visokih brzina vjetra isključenje s mreže


Vjetroturbine se konstruiraju za određeni raspon brzina vjetrova te se kod visokih brzina vjetra neće dobiti više energije. Da se osigura nominalna brzina rotacije i maksimalna izlazna snaga koriste se kočnice koje usporavaju rotaciju i daju nominalnu rotaciju kod koje se ostvaruje i nominalna maksimalna snaga vjetroturbine. Kod izrazito visokih brzina vjetra vjetroturbina se isključuje iz rada da ne dođe do mehaničkih oštećenja.  Uslijed kočenja dolazi do oslobađanja toplinske energije te je zabilježeno pregrijavanje i zapaljenje pojedinih gondola same turbine koje nisu bile pravilno odabrane, a kod odabira tehnologije turbina potrebno je imati na umu i raspon brzina vjetra koje se mogu pojaviti na određenom području.

6 

 

Energetski Projekti

hrastovic energetski projekti banner

Energetski Video

hrastovic energetski video banner

Energetski Članci

hrastovic energetski clanci banner

Random video

Udruga SOLAR

Udruga SOLAR  je nastala 2011. godine kao potreba organiziranja civilnog društva u smjeru korištenja i primjene obnovljivih izvora energije, primjene alternativnih izvora energije te povećanja energijske učinkovitosti na razini korisnika i lokalne zajednice.

Opširnije

O nama

Hrastović Inženjering d.o.o. od 2004. se razvija u specijaliziranu tvrtku za projektiranje i primjenu obnovljivih izvora energije. Osnova projektnog managementa održivog razvitka društva je povećanje energijske djelotvornosti klasičnih instalacija i zgrada te projektiranje novih hibridnih energijskih sustava sunčane arhitekture.

Cijeli živi svijet pokreće i održava u postojanju stalni dotok Sunčeve energije, a primjenom transformacijskih tehnologija Sunce bi moglo zadovoljiti ukupne energetske potrebe društva.

Kontakt info

HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o.

Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.

Kralja Tomislava 82
31417 Piškorevci
Hrvatska

E-mail:dario.hrastovic@gmail.com
Fax: 031-815-006
Mobitel:099-221-6503
© HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o. - design & hosting by Medialive