Analiza de Sistem a unei Centrale Eoliene

1. Justificarea strategiilor, tehnicilor si metodelor folosite pentru conceperea si realizarea proiectarii de ansamblu si de detaliu

Sistemul obiect reprezinta o parte a realitatii care genereaza date si care poseda calitati ce permit prelucrarea si atribuirea de semnificatii acestor date, transformandu-le astfel in informatii.

Sistemul informatic este ansambul alcatuit din echipamente, software, personal de exploatare si organizarea activitatilor.

In zilele noastre nici un proces tehnologic nu mai poate functiona in mod corespunzator fara existenta unui sistem informatic proiectat pentru acel proces. Dar si sistemele informatice mai vechi trebuiesc modernizate pentru a putea raspunde corespunzator la problemele ce ar putea aparea pe parcursul functionarii.

In acest proiect s-a propus analizarea sistemului obiect : turbina eoliana. Energia eoliana este o sursa de energie regenerabila generata din puterea vantului. Vanturile sunt formate din cauza ca soarele nu incalzeste Pamantul uniform, fapt care creeaza miscari de aer. Energia cinetica din vant poate fi folosita pentru a roti niste turbine, care sunt capabile de a genera electricitate. Unele turbine pot produce 5 MW, desi aceasta necesita o viteza a vantului de aproximativ 5,5 m/s, sau 20 de kilometri pe ora. Puţine zone pe pamant au aceste viteze ale vantului, dar vanturi mai puternice se pot gasi la altitudini mai mare si in zone oceanice. Energia eoliana este folosita extensiv in ziua de astazi, si turbine noi de vant se construiesc in toata lumea, energia eoliana fiind sursa de energie cu cea mai rapida crestere in ultimii ani. Majoritatea turbinelor produc energie peste 25% din timp, acest procent crescand iarna, cand vanturile sunt mai puternice.

Scopul sistemului informatic este de a analiza din punct de vedere informatic procesul de productie a energiei electrice. Sistemul informatic este alcatuit din mai multe tipuri de elemente si anume: echipamente hardware (calculatoare sau magistrale); software (soft de baza, soft de aplicatie).

In vederea realizarii sistemului informatic, s-au aplicat mai multe tehnici si metode. Dintre acestea amintim ca tehnici: studiul documentar si metoda „TOP-DOWN”. Aceasta tehnica se refera la analizarea amanuntit, de catre analistul de sistem, a intregii documentatii tehnice si tehnologice aferente turbinei eoliene. Se permite asftel delimitarea domeniului de aplicabilitate si fixarea anumitor elemente generatoare de informatii (masuri si semnalizari). Metoda „TOP-DOWN” a fost aleasa pentru a putea avea o privire de ansamblu a intregului sistem obiect, pentru ca apoi proiectantul sa se axeze doar pe subsistemul pentru care trebuie sa se realizeze sistemul informatic.

Sistemul care descrie functionarea unei turbine se bazeaza pe un principiu simplu. Vantul pune in miscare palele care la randul lor actioneaza generatorul electric. Sistemul mecanic are in componenta si un multiplicator de viteza care actioneza direct axul central al generatorului electric. Curentul electric obtinut este, fie transmis spre imagazinare in baterii si folosit apoi cu ajutorul unui invertor DC-AC in cazul turbinelor de mica capacitate , fie livrat direct retelei de curent alternativ ( AC) spre distribuitori. Turbina ce antreneaza generatorul electric, este antrenata la randul ei de presiunea vantului.

Fig. 1.1: Conversia energiei eoliene in energie electrica

2.Proiectarea de ansamblu si de detaliu

2.1.Analiza procesului tehnologic

Pentru a realiza descrierea procesului tehnologic se va tine seama de: componentele principale ale turbinei, de descrierea amanuntita a fiecarui element care are acces la sistemul informatic si de organizare acestora.

Instalarea turbinelor eoliene este eficienta, daca amplasarea este facuta dupa criterii bine stabilite cum ar fi suprafata terenului, configuratia sa, prezenta cladirilor sau a pomilor. In zonele montane, izolate, montarea de turbine eoliene poate fi o solutie viabila, insa in acelasi timp trebuie sa se ia in consideratie si situatiile in care nu bate vantul in acea zona geografica. De asemenea, prin amplasarea lor pe mare se castiga prin faptul ca viteza vantului este mai mare, nefiinf influentat de obstacole, in schimb creste costul investitiei si al intretinerii.

Pentru fiecare proiect se vor fi facute masuratori cat mai exacte ale vitezei vantului pe perioade destul de lungi, cat si studii de fezabilitate care vor dovedi daca investitia este buna sau nu.

In continuare vom detalia partile componente ale turbinei eoliene ale caror procese determina functionarea ei corespunzatoare.

Fig. 2.1: partile componente ale turbinei eoliene

In figura de mai sus elementele componente sunt: 1. pala; 2. rulmentul palei; 3. arborele de conectare al palei; 4. capul rotorului; 5. botul; 6. arborele principal; 7. carcasa frontala a generatorului; 8. carcasa din spate a generatorului; 9. rotor; 10. stator; 11. nacella; 12. unitatea hidraulica; 13. carcasa din spate a nacellei; 14. carcasa din fata a nacellei; 15. anemograf; 16. paratraznet; 17. anemometru; 18. pilon