Zpracovala: Jana Fojtíková

Transkript

1 Větrné elektrárny Zpracovala: Jana Fojtíková

2 Obsah: Co je to vítr, jak vzniká? Historie využívání větrné energie. Co je to větrná elektrárna? Schéma větrné elektrárny. Princip činnosti větrných elektráren. Rozdělení větrných elektráren podle výkonu. Výhody a nevýhody větrných elektráren.

3 Co je to vítr, jak vzniká? Vítr je proudění vzduchu, které vzniká tlakovými rozdíly mezi různě zahřátými oblastmi vzduchu v zemské atmosféře. Vítr vane z oblastí vyššího tlaku vzduchu do oblastí nižšího tlaku vzduchu. Vítr je charakterizován zejména dvěma veličinami: - směr větru - rychlost větru

4 Historie využívání větrné energie: Od nepaměti měla větrná energie velký význam v námořní dopravě. První zmínky o využívání větrné energie pocházení ze staré Číny z doby dlouho před naším letopočtem, později z Persie a Egypta jednalo se o pumpování vody do zavlažovacích systémů. Francie (kolem roku 1105) zřizování vodních a větrných mlýnů k pohonu obilných mlýnů, pily, k čerpání vody,... Ve druhé polovině 18.století se v Anglii začínají stavět větrné motory s železnou konstrukcí. Ve druhé polovině 19.století vzniklo několik nových typů větrných motorů v Americe. Vyznačovaly se lehkou konstrukcí a dokonalejší samočinnou regulací. Využívaly se k pohonu studničních čerpadel. V Čechách, na Moravě a ve Slezsku se využívala větrná energie již V Čechách, na Moravě a ve Slezsku se využívala větrná energie již v 18. a 19.století.

5 Historie využívání větrné energie: Nejstarší větrné mlýny v Moonu u Alexandrie Čínské horizontální větrné kolo Kresba ze 13.století Holandský typ Anglie 1390 Itálie začátek České země Česká republika Česká republika 14.století století od roku 1995 v současnosti

6 Schéma větrné elektrárny: mechanismus natáčení listů převodovka gondola řídící elektronika hlava rotoru hlavní ložisko brzda rotoru list rotoru generátor hřídel mechanismus natáčení gondoly vyvedení výkonu tubus

7 Schéma větrné elektrárny: Hlava rotoru je zařízení, které slouží k přeměně rotačního pohybu na tah nebo naopak tah na rotační pohyb. Je tvořena dvěma nebo třemi listy uchycenými na rotor. Listy jsou vyrobené převážně ze sklolaminátu a jsou zkonstruovány tak, aby jejich optimální tvar umožňoval efektivní přenášení síly větru na rotor. Průměr listů se pohybuje od 25 m do 130 m. Systém regulace rotoru má za úkol udržovat požadované otáčky vrtule, případně vrtuli zabrzdit. Rozlišují se systémy s pevnou vrtulí vybavené aerodynamickou brzdou, která se vychýlí v případě vysokých otáček rotoru, a systémy s nastavitelnou vrtulí brzdného efektu je dosaženo pomocí mechanismu natáčení listů tak, že dojde ke změně úhlu nastavení listů. Gondola je hlava větrné elektrárny umístěná na vrcholu stožáru, ve které je uložená celá strojová část větrné elektrárny. Hřídel je polodlouhá rotační součást zařízení, která slouží k přenosu kroutícího momentu. Jsou na ní připevněny další součásti, které se spolu s hřídelí otáčejí kolem její osy. Sama je k zařízení upevněna pomocí jednoho nebo několika ložisek.

8 Schéma větrné elektrárny: Převodovka slouží k přizpůsobení rychlosti otáček potřebám elektrického generátoru. Generátor slouží k přeměně mechanické energie větru na elektrickou energii. Pomocná zařízení ovládací a kontrolní systém (řídící elektronika), který lze rozdělit na část technickou (tvořenou řídícím počítačem a ovládacími prvky na řídícím panelu) a část programovou (což je speciálně vyvinutý balík programů, určený k ovládání jednotlivých částí větrné elektrárny a režimů jejich činnosti). systém natáčení strojovny větrné elektrárny do směru větru slouží k zajištění správné orientace rotoru vzhledem ke směru větru. Stožár je hlavní částí nosného systému větrné elektrárny, kdy rotor spolu s gondolou jsou na stožáru namontované tak, aby se mohly otáčet okolo vertikální osy do směru větru. Jsou vyrobené z oceli nebo betonu. S konstrukcí stožáru úzce souvisí také velikost a tvar základů pro větrnou elektrárnu.

9 Co je to větrná elektrárna? Zařízení k výrobě elektrické energie, využívající pohybovou energii větru pomocí větrných motorů umístěných na ocelových stožárech. Větrné elektrárny se instalují v místech s trvalým větrem s dostatečnou rychlostí (ostrovy, pobřeží). Výkon i výroba větrné elektrárny jsou závislé na intenzitě a trvání větru.

10 Princip činnosti větrné elektrárny: Působením aerodynamických sil na listy rotoru převádí větrná turbína umístěná na stožáru energii větru na rotační energii mechanickou. Ta je poté prostřednictvím generátoru zdrojem elektrické energie. Podél rotorových listů vznikají aerodynamické síly; listy proto musejí mít speciálně tvarový profil velmi podobný profilu křídel letadla.

11 Rozdělení větrných elektráren podle výkonu: Malé větrné elektrárny Střední větrné elektrárny Velké větrné elektrárny s výkonem do 60kW s výkonem kW s výkonem kW

12 Výhody větrných elektráren: Zelená energie vyráběná z obnovitelného a prakticky nevyčerpatelného zdroje. Nevznikají žádné škodlivé emise, nehrozí zhoršení skleníkového efektu. Výhodnost a ziskovost pro majitele pozemků a obce. Nové prvky v krajině, vyjadřující ekologický přístup jejich obyvatel k přírodě. Nová pracovní místa a příležitost pro český průmysl.

13 Nevýhody větrných elektráren: Hluk. Stroboskopický efekt. Rušení zvěře a nebezpečí pro ptactvo. Narušení krajinného rázu. Konstrukční vady, bezpečnost provozu, v zimě odletující kusy namrzlého ledu. Rušení televizního a radiového signálu. Málo vhodných míst, pro jejich umístění.