Energie Eoliană

ENERGIA EOLIANA

I.Introducere

Vântului este rezultatul activitatii energetice a soarelui si se formeaza datorita încalzirii neuniforme a suprafetei Pamântului. Miscarea maselor de aer se formeaza datorita temperaturilor diferite a doua puncte de pe glob, având directia de la punctul cald spre cel rece.

În fiecare ora pamântul primeste 1014 kWh de energie solara. Circa 1-2% din energia solara se transforma în energie eoliana. Acest indiciu întrece de 5-10 ori cantitatea energiei transformata în biomasa de catre toate plantele Pamântului.

Omenirea utilizeaza energia eoliana pe parcursul a câtorva milenii. Vântul impunea sa lucreze morile de vânt, misca corabiile cu pânze. Energia cinetica a vântului a fost si este accesibila practic în toate partile pamântului. Este atractiva si din punct de vedere ecologic - nu produce emisii în atmosfera, nu formeaza deseuri radioactive.

Ca sursa energetica primara vântul nu costa nimic. De asemenea aceasta poate fi utilizata decentralizat - este o alternativa buna pentru localitatile mici aflate departe de sursele traditionale.

În 1854 în SUA apare o pompa de apa, care functiona pe baza energiei vântului. Ca constructie, aceasta pompa semana cu modelul morilor de vânt, dar avea mai multe palete (brate) si un fluger pentru determinarea directiei vântului. Catre anul 1940 în SUA peste 6 milioane de instalatii de acest tip se utilizau pentru pomparea apei si producerea energiei electrice. Este socotita o premiza a cuceririi Vestului salbatic, datorita posibilitatii de asigurare cu apa a fermelor zootehnice. Însa la mijlocul secolului XX vine sfârsitul utilizarii large a energiei vântului, venind în schimbul ei o sursa energetica moderna - petrolul.

Interesul catre energetica vântului reapare dupa câteva crize petroliere traite de omenire timp de câteva decenii. Acest lucru se petrece la începutul anilor '70, datorita cresterii rapide a preturilor la petrol.

Tendintele de utilizare a vântului sunt îndreptate în primul rând pentru producerea energiei electrice, deoarece pentru statele industrializate pompele nu sunt importante.

2.Densitatea aerului

Elicele statiilor eoliene se rotesc datorita miscarii maselor de aer: cu cât este mai mare masa aerului, cu atât mai repede se rotesc elicele, producând o cantitate mai mare de energie. Din cursul de fizica se stie, ca energia cinematica a corpului în miscare, în cazul dat, aerul, este proportionala cu masa lui. De aceea energia vântului depinde de densitatea aerului - cu cât densitatea este mai mare, cu atât forta de actiune este mai mare (densitatea depinde de cantitatea moleculelor într-o unitate de volum). La presiunea atmosferica normala si temperatura de 15°C densitatea aerului constituie 1,225 kg/mc. Însa cu marirea umiditatii densitatea putin scade. Aceasta este cauza producerii de catre un generator eolian a unei cantitati mai mari de energie, la aceeas viteza a vântului, pe timp de iarna, când densitatea aerului e mai mare, decât vara. Pe suprafetele plasate mai sus de nivelul marii, în munti, spre exemplu, presiunea atmosferica este mai mica si, corespunzator, este mai mica si densitatea aerului, deci, se produce o cantitate mai mica de energie pe suprafata elicei.

Însa procesul de marire a suprafetei nu poate fi redus la simpla lungire a aripelor. La prima vedere se pare, ca aceasta este o cale mai simpla de marire a cantitatii energiei. Dar, marind suprafata cuprinsa la rotire, noi marim greutatea asupra sistemului la aceeas viteza a vîntului. Pentru ca sistemul sa reziste la greutate este necesar de a întari toate componentele mecanice ale lui, ceea ce duce la cheltuieli suplimentare.

3.Viteza vântului

Viteza vântului este cel mai important factor de influenta asupra cantitatii de energie. Viteza mai mare a vântului mareste volumul maselor de aer - cu marirea vitezei vântului creste cantitatea energiei electrice produse. Energia vântului se schimba proportional cu viteza vântului la puterea a treia. Astfel, daca viteza vântului se dubleaza, energia cinematica produsa creste de 8 ori.