slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
NASTANEK VETROV PowerPoint Presentation
Download Presentation
NASTANEK VETROV

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 49

NASTANEK VETROV - PowerPoint PPT Presentation


  • 162 Views
  • Uploaded on

NASTANEK VETROV. Efekt naravne konvekcije. B. ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003. NASTANEK VETROV. Efekt Coriolisove sile. B. ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003. NASTANEK VETROV. Efekt naravne konvekcije + efekt Coriolisove sile.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

NASTANEK VETROV


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

NASTANEK VETROV

Efekt naravne konvekcije

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide2

NASTANEK VETROV

Efekt Coriolisove sile

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide3

NASTANEK VETROV

Efekt naravne konvekcije + efekt Coriolisove sile

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide4

ENERGIJA VETRA

Lokalni vetrovi

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide5

ENERGIJA VETRA

Tipična smer vetra

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide6

ENERGIJA VETRA

Pojav turbulence

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide7

ENERGIJA VETRA

Pojav ovir

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide8

ENERGIJA VETRA

20m visoko in 60m široko poslopje 300m stran od 50m visoke vetrnice

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide9

Barva zavetrje odprti teren na obali na morju na hribih

Potencial vetrne energije v nekaterih državah

Evrope 50m nad zemljo

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide10

ENERGIJA VETRA

Meritev hitrosti vetra - anemometer

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide11

ENERGIJA VETRA

Vetrna roža

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

vetrnice
Vetrnice

Pv= 1/2 cp rAv3

v= 1/2 (v1 +v2 )

Delovanje vetrnice z vodoravno osjoz izkoriščanjem vzgona

Moč vetra narašča s tretjo potenco hitrosti

slide13

ENERGIJA VETRA

Pojav vrtinca

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide14

PRINCIP DELOVANJA VETRNICE

Pretvarjanje kinetične energije vetra v mehansko

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide15

SILA VZGONA IN SILA UPORA

Sila upora

Sila vzgona

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide16

SILA VZGONA IN SILA UPORA

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide17

ENERGIJA VETRA

Tunelski efekt

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide18

ENERGIJA VETRA

Efekt hriba

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide19

ENERGIJA VETRA

Park vetrnic

najbolje 5-7 razdalj rotorja narazen v smeri vetra

najbolje 4 razdalje rotorja narazen pravokotno na smer vetra

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide20

ZGODOVINA UPORABE ENERGIJE VETRA

Aborigini poznajo smeri vetra že 40.000 let

Egipčani plujejo po nilu z jadrnicami že 3000 p.n.š.

V sedmem stoletju Vikingi preplujejo Atlantik

Vetrnice začenjajo uporabljati na Kitajskem, Afganistanu in

Perziji okoli leta 0 n.š., namakanje, mletje žita

V sedmem stoletju tehnologija prenesena v Evropo

Na Nizozemskem od leta 1000 uporabljajo vetrnice za

izsuševanje morja. Med leti 1608 in 1612 izsušijo jezero

Beerster, globoko 3 metre s 26 vetrnicami

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide21

ZGODOVINA UPORABE ENERGIJE VETRA

V Evropi deluje več kot 50.000 vetrnic v letu 1850 in

še vedno 10.000 vetrnic v letu 1900

V Ameriki več kot 80.000 v letu 1900

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide22

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Perzijska vetrnica

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide23

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Vetrno polje na Kreti za črpanje vode

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide24

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Še obratujoči grški mlin na veter

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide25

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Ameriška vetrnica s sredine 18. stoletja za črpanje vode in današnja

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide26

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Še obratujoči nizozemski

mlin na veter

Claude Monet: Reka Zaan pri Zaandamu

1871

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide27

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Brusheva vetrnica, Cleveland, Ohio, 1888, prva za generacijo elektrike

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide28

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Gedser Mollen

Nizozemska

delovala do 1960

Palmer Putnam

vetrnica 1930

Hutterjeva vetrnica,

okoli 1950, ZRN

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide29

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

NASA 200kW

MOD 0A

Clayton

New Mexico

NASA 2MW

MOD 1

Boone

North Carolina

NASA 3MW

MOD 2

Oahu

Hawaii 1997

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide30

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

Polje vetrnic Ponnequin v Koloradu

Nemška vetrnica Enercon

z novim tipom generatorja

Polje vetrnic Zond

v Teksasu

40x600kW

Wind Eagle

ultralahka vetrnica

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide31

POGLAVITNI TIPI VETRNIC

VETRNICE Z VODORAVNO OSJO VRTENJA

Počasi tekoče: rotor z velikim številom listov

Hitro tekoče: rotor z majhnim številom listov

VETRNICE Z NAVPIČNO OSJO VRTENJA

Savoniusov rotor

Darreiusov rotor

Flettnerjev rotor

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

konstrukcije vetrnic
Konstrukcije vetrnic

Največja komercialna vetrnica Nordex 80 2,5 MW v Grevenbroichu v Nemčiji. Premer rotorja je 80 m.

Vetrnica z vodoravno osjo z izkoriščanjem vzgona

slide33

POČASI TEKOČE VETRNICE

Počasi tekoče: rotor s številom listov osem ali več

najpogosteje uporabne pri

črpalkah

polnjenju baterij

HITRO TEKOČE VETRNICE

rotor z enim listom

rotor z dvema listoma

rotor s tremi listi, najbolj pogosti tip

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

savoniusova vetrnica
SAVONIUSOVA VETRNICA

Savoniusova vetrnica znavpično osjo z izkoriščanjemupora površine vetrnice

1924 jo izumi Finec Savonius

savoniusova vetrnica1
SAVONIUSOVA VETRNICA

Banning Pass, bližina Palm Springsa

Prednosti Savoniusovih vetrnic: enostavnost, neodvisnost od smeri vetra

Slabosti Savoniusovih vetrnic: hrupnost, nizek koeficient moči

windside vetrnica
WINDSIDE VETRNICA

Vetrnice tipa Windside

startna hitrost 2m/s

največja hitrost 60m/s

vse 20A, 12V

tišje od Savoniusovih

16.651 EUR

10.175 EUR

20.183 EUR

darreiusova vetrnica
DARREIUSOVA VETRNICA

Darrieusova vetrnica z navpičnoosjo z izkoriščanjem vzgona

1926 jo izumi Francoz Darreius

Slabost: ne starta sama

Prednost: neodvisna od smeri vetra

flettnerjeva vetrnica
FLETTNERJEVA VETRNICA

Uporaba Magnusovega efekta

generator vetrnice

7

1

2

3

4

5

6

9

10

11

8

16

12

13

14

17

18

19

20

15

Generator vetrnice

1. Lopatica

2. Pesto lopatice

3. Ležaj lopatice

4. Glavna gred

5. Sekundarni generator

6. Gonilo

7. Kolutna zavora

8. Prenosnik toplote oljnega hladilnega sistema

9. Kardanska gred

10. Primarni generator

11. Servisno dvigalo

12. Valj za uravnavanje naklona lopatic

13. Nosilni okvir

14. Stolp

15. Regulator usmerjanja vetrnice

16. Zavora

17. Ležaj strojnice

18. Pogon za usmerjanje vetrnice

19. Regulacijska enota

20. Hidravlična enota

slide40

ELEMENTI VETRNIC

Mehanizem za prilagajanje smeri vetra

Majhne vetrnice: rep

Velike vetrnice: mehanizem na podlagi meritev smeri vetra

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide41

ELEMENTI VETRNIC

“Cut-in” hitrost vetra

običajno med 3 in 4m/s (vetrnico poženemo)

“Cut-off” hitrost vetra

običajno med 10 do 15 m/s (vetrnico ustavimo)

Moč vetra narašča s kubom (tretjo potenco) hitrosti

Moč vetrnice krmilimo tako, da je čimbolj konstantna na

intervalu delovanja, to dosežemo:

spreminjanje naklonskega kota listov rotorja (koeficient vzgona)

spreminjanje naklonskega kota konic listov rotorja (koeficient upora)

izkoriščanje stall učinka (zmanjšamo moč)

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide42

ELEMENTI VETRNIC

Vetrnice uporabljamo predvsem za generacijo elektrike

ELEKTRIČNI GENERATORJI ENOSMERNE NAPETOSTI

električni tok je enosmeren

SINHRONI ELEKTRIČNI GENARATORJI

električni tok je izmeničen, frekvenca je odvisna od hitrosti vrtenja

ASINHRONI ELEKTRIČNI GENERATORJI

električni tok je izmeničen, frekvenca ni odvisna od hitrosti vrtenja

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide43

VETRNA FARMA BUFFALO RIDGE, MINNESOTA, ZDA

Zahodno od jezera Benton

Rezervni krak vetrnice

Severno od jezera Benton

143 vetrnic s skupno močjo 107MW pri hitrosti vetra 11,6m/s

premer je 48m, višina stolpa 59 m

letna proizvodnja 327 GWh električne energije

cena 900$ za kW moči, cena 0,03$/KWh

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide44

VETRNE FARME

Rezervirana področja za vetrne farme v Kaliforniji

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide45

SISTEMI Z VETRNICAMI NA MORJU

Potencial vetra na odprtem morju je večji

Razpoložljive površine so ogromne

Posebna pozornost glede na pomorske poti

Vetrnice lahko hitro tečejo - ni posebnih omejitev glede hrupa

(v naseljih se rotor vrti največ 50-70m/s, na morju lahko 120m/s)

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide46

SISTEMI Z VETRNICAMI NA MORJU

Vindeby

11 Bonus 450 kW vetrnic, zgrajena 1991

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide47

SISTEMI Z VETRNICAMI NA MORJU

10 Vestas 500 kW

vetrnic,

zgrajena 1995

Tuno Knob

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide48

VPLIV VETRNIC NA OKOLJE

Vpliv na rastline majhen, na ptice je lahko velik

potrebne so študije pred postavitvijo vetrnice

Morajo biti odporne na velike hitrosti vetra in sunke vetra

1998 tropski hurikan uniči 130 od 315 vetrnic v Indiji (Gujarat)

Vodna para in dež ne smejo zmrzovati na listih rotorja

Hrup, ki ga povzročajo vetrnice je lahko moteč

- mehanski hrup (zaradi generatorja in menjalnika)

- aerodinamični hrup (zaradi obtekanja zraka)

na Švedskem imajo standard 400 m od vetrnice hrup največ 45 dB

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

slide49

VPLIV VETRNIC NA OKOLJE

Morebitno onesnaževanje okolja zaradi olja (nekaj 100 litrov

pri velikih vetrnicah)

Ne smemo jih postavljati med oddajnike in sprejemnike

elektromagnetnega sevanja

Pred izgradnjo je potrebno analizirati vpliv vetrnice na

izgled pokrajine

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003