Vjetroelektrana: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m lektura
m lektura
Redak 33:
* povremenost pogona, zavisno o [[meteorologija|meteorološkim]] karakteristikama područja primjene. Nije rješeno učinkovito akumuliranje većih količina energije za razdoblje bez vjetra, pa bi se stoga vjetroelektrane trebale vezati na [[elektroenergetski sustav]] regije i s njim razmjenjivati energiju. Prikladnim se čini kombinacija [[hidroelektrana]] i vjetroelektrana, koja u razdoblju jačeg vjetra štedi hidro-akumulaciju, a u razdoblju bez vjetra energiju daje hidroelektrana. Kod sitnih vjetroelektrana akumulaciju mogu osiguravati jedino [[akumulator]]i, koji ne mogu zadovoljiti potrebe u područjima s manje vjetrovitih dana, ali mogu štediti klasičnu energiju u vjetrovitom razdoblju;
* jake promjene u snazi vjetra relativno su teže tehnički savladive. Tehnička rješenja moraju spriječiti oštećenje vjetrenjače pri [[oluja|olujnoj]] snazi i izvlačiti maksimalnu snagu pri slabom vjetru, što poskupljuje ta rješenja;
* za usklađivanje [[Broj okretaja|broja okretaja]] [[vjetroturbina|vjetroturbine]] sas brojem okretaja ugrađenog [[generator]]a potreban je multiplikator s automatskom regulacijom brzina generatora, što također poskupljuje tehničku izvedbu;
* troškovi [[održavanje|održavanja]] znaju činiti značajnu stavku u cijeni dobivene energije vjetra, budući da je u slučaju velikih vjetroelektrana broj uređaja relativno velik, tj. [[snaga]] po jednom uređaju je daleko manja nego kod klasičnih elektrana na fosilna goriva;
* prisutno je izvjesno "estetsko zagađenje" u slučaju velikih vjetroelektrana, što međutim nema većeg značaja ako se takva vjetroelektrana ugradi na nenapučenim prostorima.
Redak 187:
* [[vjetrenjača s rotirajućim jedrima]].
 
'''Savoniusov rotor''' radi na principu otpornog djelovanja koji kombinira sas potiskom. Sastoji se od dvaju polucilindričnih lopatica koje su otvorene na suprotnim stranama. Blizu osi, lopatice se preklapaju tako da preusmjereni vjetar može strujati iz jedne lopatice u drugu. Ova vrsta rotora ima veću iskoristivost od rotora baziranih samo na otpornom djelovanju, ali manju od rotora primarno baziranih na potisku. Ovaj tip rotora ima prednost koja se bazira na tome da se mogu početi vrtjeti na malim brzinama vjetra, dok im je loša strana u tome što je potrebno puno materijala za njihovu izradu.
 
[[Darrieusova turbina|Darrieusov rotor]] je 1929. konstruirao Francuz Georges Darrieus. Ova vrsta rotora se sastoji od dvije ili tri lopatice koje imaju oblik parabole. Profil rotorskih lopatica oblikom odgovara radu na principu potiska. Iskoristivost ovih rotora je puno veća od iskoristivosti Savonius-ovih rotora. Glavni nedostatak Darrieus-ovog rotora je u tome što ne može sam započeti rotaciju te zbog toga uvijek zahtjeva pomočni uređaj za pokretanje.
 
Daljnjim razvojem Darrieusovog rotora razvijen je '''H rotor''' ili H – Darrieus-ov rotor. Ovaj rotor se još naziva i Heidelberg rotor po tvrtki ''Heidelberg Motor''. Generator sas permanentnim [[magnet]]om je integriran u samu strukturu rotora i ne zahtjeva sustav prijenosa.
 
====Vjetroagregati s vodoravnom (horizontalnom) osi====
Redak 200:
 
====Ograničavanje izlazne snage i zaštita od oluja====
Energija koja može biti preuzeta od vjetra ovisi o brzini vjetra. Poslje dostizanja nominalne snage, [[snaga]] vjetroagregata bi trebala ostati konstantna kod svih brzina vjetra večih od nominalne brzine zbog toga jer turbina i generator ne mogu podnjeti više energije. Zbog toga, vjetroelektrana mora limitirati snagu pomoću jedne od dvaju slijedećihsljedećih metoda:
* Metoda zavjetrine (engl. ''stall control''),
* Metoda promjene kuta lopatica rotora (engl. ''pitch control'').
 
'''Metoda zavjetrine''' (engl. ''stall control'') se bazira na efektu stvaranja vrtložnih struja, a time i zavjetrine kod velikih upadnih kuteva koji se sami povećavaju pri povećanju brzine vjetra. Ovaj efekt uništava [[uzgon|uzgon]] na površini zahvaćenoj ovim efektom, te na taj način limitira snagu koju vjetar prenosi na lopatice rotora. Kod ovoga načina zaštite vjetrogeneratora lopatice rotora se ne pomiću, te kut pod kojim su postavljene uvijek ostaje konstantan. Ovakav način zaštite vjetrogeneratora se realizira samom konstrukcijom rotora, te ne zahtjeva napredne tehničke sustave za njezin rad. Negativna strana ovakvog načina zaštite vjetrogeneratora je u tome što ne omogućava nikakvo naknadno upravljanje zbog toga što je ovaj način zaštite isključivo pasivan. Maksimalnu snagu novodizajniranog rotora nije lako procijeniti zbog kompliciranog matematičkog proračuna strujanja fluida. Nakon dosizanja maksimalne snage, izlazna snaga generatora zaštićenog ovom metodom opada.
Ovako zaštićeni sustavi moraju imati još dodatne [[Aerodinamika|aerodinamičke]] kočnice koje pomažu vjetrogeneratorima sas ovakvim načinom zaštite da prežive oluje.
 
'''Metoda promjene kuta lopatica rotora''' (engl. ''pitch control'') se zasniva na zaštiti svojih vjetroagregata pomoću promjenjivog kuta lopatica rotora, iako je ovu metodu zaštite tehnički puno teže izvesti. Budući da je ova metoda zaštite aktivna metoda, ona se može prilagoditi različitim uvjetima. Zaštita metodom promjene kuta lopatica rotora automatski prilagođava kut lopatica rotora, a samim time i upadni kut, smanjujući ga ili povečavajući, ovisno o prilikama. Lopatice rotora se okreću u vjetar prilikom većih brzina vjetra, smanjujući upadni kut i tako se aktivno smanjuje ulazna snaga na lopaticama rotora. Izrada ovako zaštićenih i kontroliranih vjetroagregata je složenija, zato jer lopatice rotora moraju biti pomično učvršćene na vrh [[osovina|osovine]], i mora postojati još dodatni motor koji bi upravljao nagibom lopatica. Manji sustavi uobičajeno koriste mehanički kontroliran mehanizam promjene kuta lopatica rotora oslanjajući se na [[Centrifugalna i centripetalna sila|centrifugalnu silu]]. Ako je vjetrogenerator kompletno isključen zbog zaštite od oluje i ako ima mogućnost zakretanja kuta lopatica rotora, mogu mu se lopatice rotora okrenuti u položaj pera (najmanja moguća silueta koja stoji na putu vjetra), te se tako smanjuje njegov otpor vjetru i mogućnost oštećenja.
 
'''Sustav za praćenje vjetra''' (engl. ''yawing'') može se svrstati u sustave za povećanje iskoristivosti vjetrogeneratora i sustave za zaštitu vjetroagregata s vodoravnom (horizontalnom) osi. Ovaj sustav radi na principu horizontalnog zakretanja vjetrogeneratora. Vjetroagregati s vodoravnom (horizontalnom) osi, za razliku od vjetroagregata s vertikalnom osi, moraju uvijek svojom orijentacijom pratiti smjer vjetra. Orijentacija lopatica rotora uvijek mora biti tako namještena da su lopatice rotora okrenute prema vjetru pod optimalnim kutem. Ovo može biti problem za vjetrogeneratore sas promijenjivim kutem lopatica rotora ako su postavljene na mjestu gdje dolazi do vrlo brze promjene smjera vjetra zbog toga što može doći do velikih promjena u snazi o čemu se mora voditi računa prilikom horizontalnog zakretanja vjetroagregata i prema tome se korigirati brzina rotora.
 
Za zakretanje vjetroagregata u horizontalnom smjeru cijelo kućište vjetrogeneratora s rotorom, prijenosom i generatorom mora biti pomično postavljeno na vrhu stupa. Sustav za mjerenje vjetra smješten na kućištu mjeri i izračunava brzinu i smjer vjetra i prema tim podatcima upravljački sustav odlučuje kada, za koliko i u kojem smijeru zaokrenuti kućište i rotor vjetrogeneratora. Kada kućište i rotor dođu u optimalni položaj pokreće se horizontalna [[kočnice|kočnica]] koja drži vjetrogenerator u tom položaju. U stvarnosti postoji uvijek malo odstupanje od smjera vjetra i optimalnog položaja rotora. To odstupanje uobičajno iznosi oko 5%.
Redak 253:
 
===Negativni utjecaji na okoliš===
Jedan od najvećeg problema je [[buka]] koju stvaraju vjetroelektrane prilikom vrtnje [[propeler]]a i pogonskog mehanizma generatora koji je smješten u gondoli. Danas buka, sa sve savršenijim tehnološkim rješenjima [[Zvučna izolacija|zvučne izolacije]] je smanjena kao problem. Neki smatraju da visina stupova stvara ružan ugođaj i tako narušava izgled postojećeg okoliša gdje je smještena sama vjetroelektrana. U mnogim zemljama vjetroelektrane su turistička atrakcija, te se prema stupnju uređenosti i čistoće mogu mjeriti sas [[Nacionalni park|nacionalnim parkovima]]. Samo jednu vjetroelektranu u [[Škotska|Škotskoj]] (Vjetroelektrana Scroby Sands) godišnje posjeti preko 35 000 [[turist]]a, a 90% ispitanih turista koji su posjetili tu škotsku vjetroelektranu izjavilo je kako su bili veoma zadovoljni izletom. Opasnost za ptice često je glavna zamjerka protiv gradnje vjetroelektrana. Međutim, studije procjenjuju da su vjetroelektrane odgovorne za 0,3 do 0,4 pogibelji ptica po gigawat-satu ([[vatsat|GWh]]) struje, dok su elektrane na fosilna goriva odgovorne za oko 5,2 pogibelji po GWh. <ref> [http://www.vjetroelektrane.com/mitovi-faq] "Mitovi o vjetroelektranama (FAQ)", www.vjetroelektrane.com, 2012.</ref>
 
==Stanje u svijetu danas==