»
Istorijat
Do
tridesetih godina prošlog veka, vetrenjače, inače nastale u
nekadašnjoj Persiji u 7. veku nove ere, koristile su se za
pretvaranje energije vetra u mehanički rad potreban za pumpanje
vode iz dubljih slojeva zemlje, dobijanje brašna i slično. Tek
tokom tridesetih je potreba za električnom energijom potrebnom
za napajanje rasvete i kućnih uređaja dovela do konstruisanja
malih turbina na vetar kojima su se dopunjavali akumulatori. Ovi
“punjači na vetar” su preteča malih dvokrakih ili trokrakih
turbina na vetar koje su danas u primeni za elektrifikaciju
udaljenih stambenih objekata i sela u zemljama u razvoju.
Naftna kriza iz sedamdesetih podstakla je napore u pravcu
razvoja energije vetra kao alternativnog izvora električne
energije. Mnoge zemlje su u tom periodu lansirale razvojne
programe za dizajniranje turbina na vetar. Većina ovih programa
je propala, ali je program usvojen u Danskoj bio veoma uspešan,
tako da su osvojene nove tehnologije koje su ušle u primenu
širom sveta.
Savremene turbine na vetar su rezultat evidentnog napretka na
planu dizajna i materijala koji je okarakterisao osamdesete i
devedesete a doveo je do velikog povećanja efikasnosti turbina.
Današnje turbine za pretvaranje energije vetra u električnu
energiju, dimenzija istih kao kod tradicionalnih evropskih
vetrenjača, proizvode od 250 do 300 kilovata struje – skoro
desetostruko više nego na početku razvoja. Svest o globalnom
zagrevanju takođe je podstakla interesovanje za primenu energije
vetra,
krajem
prošlog i početkom ovog veka. Na mnogim mestima,
energija dobijena konverzijom energije vetra se nudi kao
atraktivna alternativa fosilnim gorivima koja emituju ogromne
količine ugljen-dioksida i stvaraju “efekat staklene bašte”.
»
Sastavni elementi konstrukcije turbine na vetar
1.
Toranj
Unapređenja strukturalnog dizajna i konstrukcijskih materijala
dovela su do izgradnje tornjeva znatno veće visine, što
omogućava postavljanje rotora na višlju tačku od podloge – gde
je vetar znatno veće snage. Male turbine (snage manje od jednog
kilovata) montiraju se na običan stub visine od 10 do 20 metara,
koji je od krivljenja i eventualnog pada zaštićen razapetim
sajlama. Turbine snage od 1 do 30 kilovata se postavljaju na
tubularne tornjeve ili stubove visine od 20 do 40 metara.
Turbine srednjih dimenzija se u skladu sa praksom montiraju na
tubularne čelične tornjeve visine od 25 do 50 m. Tornjevi
turbina na vetar kroz koje su sprovedeni kablovi za struju
proizvode se od metala, ojačane plastike ili betona.
2.
Rotor
Rotor se sastoji od rotacione glave i krakova na koje deluje
kinetička energija vetra. Skoro sve moderne turbine na vetar
imaju rotore koji se obrću oko ose paralelne sa podlogom.
Okrećući se, rotor okreće i osovinu koja konvertuje energiju
vetra u mehaničku energiju. Okretanje osovine pokreće generator
koji konvertuje mehaničku energiju u električnu. Iako neke
moderne turbine na vetar imaju krakove izrađene od kompozitnog
drveta, oni se po pravilu proizvode od fiberglasa, lakog i veoma
jakog materijala koji se pravi od poliesternih smola i fibera
stakla. Aluminijum i čelik nisu našli primenu u izradi ovih
rotora: aluminijum nije otporan na konstantno naprezanje usled
jakog vetra a čelik je pretežak. Male turbine imaju ugrađen i
mali stabilizator sličan vetrokazu koji ih drži uvek usmerene u
smeru odakle duva vetar a veće turbine imaju instalirane
elektromotore koji ih mehanički okreću u željenom smeru.
3.
Generator
Generator konvertuje mehaničku energiju sa rotora u električnu.
Većina turbina koristi sklop generatora i transmisije a u
mnogima su ugrađena dva generatora, jedan za slabiji a drugi za
snažan vetar. Druge turbine imaju ugrađen jedan generator sa
dvostrukim električnim namotajima koji imaju istu namenu kao i
kombinacija velikog i malog generatora. Neke turbine na vetar
imaju instaliran poseban tip generatora koji je direktno povezan
na rotor, dakle bez transmisije.
»
Dimenzije turbina
Turbine na vetar se uglavnom mogu podeliti na tri klase: male,
srednje i velike. Male turbine imaju proizvodni kapacitet 50 –
60 kilovata a koriste rotor prečnika od 1 do 15 metara;
uglavnom se postavljaju u udaljenim područjima gde ima potrebe
za električnim energijom ali priključivanje na elektromrežu nije
izvodljivo ili je preskupo. Neke male turbine, tzv. mikro-turbine, toliko su kompaktne da se do teško dostupnih terena
mogu preneti i na konjima. Većina komercijalnih turbina su
srednjih dimenzija, sa rotorima prečnika između 15 i 60 metara,
kapaciteta od 500 do 750 kilovata. Velike turbine su giganti sa
rotorima prečnika između 60 i 100 metara koje proizvode 2 do 3
megavata električne energije. Obzirom da se troškovna efikasnost
konvencionalnih elektrana na ugalj i naftu uvećava sa
povećavanjem dimenzija postrojenja, prvobitno je preovladavalo
mišljenje da bi gigantske turbine bile ekonomičnije od ostalih.
Mnoge zemlje su pokušavale da razviju multimegavatne
komercijalne turbine ali one su se pokazale manje ekonomičnim i
pouzdanim u odnosu na turbine srednjih dimenzija.
REpower 5M bila je 2004. godine najveća izgrađena
komercijalna turbina na vetar u svetu, sa visinom od 183
metra i prečnikom rotora od 126 metara.
Podignuta je u Nemačkoj kao prototip budućih offshore
farmi vetra. |
»
Dodatni
LINKOVI :
▪ Lokacija
I Drugi Faktori Koji Utiču Na Efikasnost Turbina
▪ Ušteda
Energije – Svuda U Vašem Domu
▪ Primer
Daljinskog Grejanja U Gradovima
▪ Mere
Za Unapređenje Energetske Efikasnosti Do 2012. god.
▪ Plutajuće
Vetrenjače
▪ Ekološki
Aspekti Energetski Efikasnijih Kuća
|