Energia Eoliană

CAPITOLUL 1. INTRODUCERE

1.1. Definitie

Vântul este miscarea aerului datorată maselor de aer cu temperaturi diferite. Temperaturile diferite sunt cauzate de masele de apă si pământ care absorb diferit căldura soarelui. La scară globală miscările masive de aer sunt cauzate de diferenta de temperatură între pământul de la ecuator si cel apropiat de poli. Deoarece vântul va bate cât timp soarele va încălzi Pământul este o sursă de energie regenerabilă.

Energia eoliană este energia continută de forta vântului ce bate pe suprafata pământului. Exploatată, ea poate fi transformată în energie mecanică pentru pomparea apei, 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 învârte rotorul, în energie electrică [1].

1.2. Scurt istoric

Moara de vânt este strămosul generatoarelor eoliene. Ea a apărut în Evul Mediu în Europa. Ea a functionat la început cu ax vertical. Mai târziu, morile se orientau după directia vântului si au fost puse pânze pentru a capta mai bine energia vântului. Prima moara de vânt cu pale profilate a apărut în secolul doisprezece. Chiar daca era foarte simplă, este totusi vorba de prima cercetare aerodinamică a palelor. Acestea au fost utilizate în principal pentru pomparea apei sau pentru măcinarea grâului.

Încă înainte de Hristos egiptenii au inventat pânza pentru navigare. Bărcile se miscau cu ajutorul vântului, aceasta fiind prima formă de transformare si utilizare a energiei eoliene. Energia eoliană, miscarea vaselor cu ajutorul vântului a fost principala metodă de transport pe apă în istoria umanitătii. Câteva exemple de civilizatii si tări care au folosit energia eoliană sunt următoarele:

- romanii au folosit energia eoliană pasivă pentru vasta lor flotă;

- poporul chinez a inventat moara de vânt. Morile de vânt se foloseau în secolul al VI-lea în Persia. Spre deosebire de tipul care mai târziu a devenit răspândit în vest, aceste mori de vânt aveau un ax vertical cu vele care se roteau pe suporturi orizontale. Pietrele de moară de la capătul inferior al axului măcinau cerealele pentru a obtine făină. Prima mentionare a unei mori de vânt în Europa se referă la cea din Bury St. Edmunds din Suffolk, Anglia;

- în jurul secolului al XIV-lea germanii au folosit energia eoliană pasivă pentru a scoate apa din câmpurile inundate cu un asa numit motor eolian;

- olandezii au început sa folosească morile de vânt pentru a drena apa de pe câmp.

Primele mori de vânt din Europa erau de tipul moară stâlp. Velele se roteau pe un plan aproape vertical, iar corpul morii de vânt era montat pe un stâlp central. O pârghie lungă, numită manetă de întoarcere, se prelungea în spate. Când directia vântului se schimba, morarul apăsa pe maneta de întoarcere pentru a roti din nou moara cu fata spre vânt.

În perioada Renasterii, inventatori celebri ca Leonardo da Vinci s-au interesat foarte intens de morile de vânt, ceea ce a condus la numeroase inovatii, uneori inutile. De atunci, morile s-au înmultit în Europa.

Revolutia industrială a oferit un nou început pentru morile de vânt, prin aparitia de noi materiale. În consecintă, utilizarea metalului a permis modificarea formei turnului si cresterea considerabilă a masinilor pe care le numim pe scurt „eoliene”. Evolutia electricitătii în secolul XX a determinat aparitia primelor eoliene moderne. Este studiat profilul palelor, iar inginerii se inspiră după profilul aripilor de avion [6].

CAPITOLUL 2. CENTRALE EOLIENE

2.1. Descriere

Centralele eoliene sunt grupuri de turbine eoliene, plasate în apropiere unele de altele cu scopul de a produce electricitate din energia eoliană. Turbinele eoliene sunt conectate la un sistem de tensiune medie ce este apoi transformat în curent de înaltă tensiune prin intermediul unui transformator, pentru a putea fi livrat în sistemele de distribuire a electricitătii.

Zonele prielnice instalării centralelor eoliene depind de viteza vântului (minim 15 km/h) în regiune pe toată perioada anului, altitudine (o înăltime mai mare înseamnă o viteză mai mare a vântului, datorită vâscozitătii reduse a vântului), relief si temperatură (temperaturile scăzute necesită lichide de lubrifiere cu punct de înghetare scăzut, materiale mai rezistente si chiar sisteme de încălzire a turbinei eoliene) [2].