Odlomak

UVOD

Šta je ustvari vjetar? Vjetar najjednostavnije možemo opisati kao strujanje zračnih masa koje nastaje uslijed razlike temperatura odnosno tlakova. Strujanjem zraka dolazi do trenja, odnosno gubitka kinetičke energije u doticaju sa čvrstom podlogom, što rezultira razlikama u brzini strujanja u prostoru i vremenu.
Energija koju vjetar u sebi nosi i koja se može upotrijebiti na koristan način ovisi o kubu srednje brzine vjetra koji puše, ali i o gustoći zraka (koja pak ovisi o nadmorskoj visini i temperaturi).
Iskoristivost energije vjetra je ograničena, te se u slobodnoj struji zraka samo jedan njen dio može pretvoriti u korisnu energiju. Razlog leži u činjenici da u slobodnoj struji vjetra isti mora nastaviti svoje strujanje da bi omogućio dolazak vjetru iza sebe. To ograničenje naziva se Betzov zakon. On se izražava kroz stupanj aerodinamičke pretvorbe koji je ograničen Betzovom granicom, a koja iznosi 0,593. To znači da se maksimalno 59,3% energije vjetra može pretvoriti u korisnu energiju aerodinamičkom pretvorbom u slobodnoj struji vjetra.
Unatoč tome, kao i činjenici da energija vjetra nastaje pretvorbom samo 1% energije Sunca dozračene na Zemlju, vjetar je jedan od izdašnijih izvora obnovljive i održive energije, te njegov tehnički potencijal uz današnje stanje tehnologije daleko nadmašuje potrebe čovječanstva za električnom energijom.

ENERGIJA VJETRA

Energija vjetra je indirektan oblik solarne energije. Solarno zračenje uzrokuje nejednoliko zagrijavanje Zemljine površine i temperaturne razlike koje su uzrok postojanja kretanja zraka nazivamo vjetrom.

Vjetar može postići puno veću energetsku gustoću nego solarno zračenje: 10 kW/m² tokom jakih oluja i preko 25 kW/m² tokom uragana, dok se maksimum prizemnog solarnog zračenja kreće oko 1 kW/m², ali kod laganog povjetarca od 5 m/s (18 km/h, 11,2 mph) gustoća energije vjetra je jako mala i iznosi oko 0,075 kW/m².

Zbog velike energetske gustoće ljudi su kroz historiju energiju vjetra iskorištavali upotrebom raznih vrsta vjetrenjača, odnosno vjetroturbina i nastojali sve više povećavati njenu iskoristivost u energetskoj pretvorbi u mehaničku energiju, a kasnije i u električnu.

Historija iskorištavanja snage vjetra ide puno vjekova u prošlost. Energija vjetra je iskorištavana za navodnjavanje još prije 3000 godina. Historijski izvori govore o iskorištavanju energije vjetra za pogon mlinova u Iranu još u 7. vijeku. Te vjetrenjače su konstrukcijski bile vrlo jednostavne i imale su malu iskoristivost uspoređujući ih sa današnjim sistemima. U Evropi, energija vjetra je postajala sve važnijom od 12. vijeka prema današnjim danima, a s povećanjem važnosti energije vjetra i sa sve većim njenim iskorištavanjem konstrukcija vjetrenjača se sve više razvijala i postajala sve naprednijom.

Desetci tisuća vjetrenjača je upotrebljeno za drenažu zemljišta u Nizozemskoj tokom 17. i 18. vijeka, te vjetrenjače su bile sofisticirane i mogle su autonomno pratiti vjetar. U 19. vijeku u Sjevernoj Americi vjetrenjače su korištene za pogon sistema za pumpanje vode. U 20. vijeku energija vjetra se natjecala sa drugim izvorima energije kao što su para koja se upotrebljavala u parnim strojevima i fosilna goriva koja su se upotrebljavala u motorima sa unutarnjim izgaranjem.

Konačno, upotreba električne energije i elektrifikacija su istisnule vjetrenjače iz upotrebe i učinile enegriju vjetra kompletno redundantnom. Do ponovnog oživljavanja upotrebe energije vjetra došlo je zbog naftne krize tokom 1970-ih. Za razliku od prijašnjih sistema za iskorištavanje energije vjetra koji su energiju vjetra pretvarali u mehaničku energiju moderni sistemi energiju vjetra isključivo pretvaraju u električnu energiju. Njemačka je 1990-ih postala najnaprednija država po pitanju razvoja sistema za iskorištavanje energije vjetra. Današnji vjetrogeneratori su dosegnuli visok tehnološki standard i njihove snage prelaze snagu od 4 MW.

No votes yet.
Please wait…

Prijavi se

Detalji dokumenta

Više u Seminarski radovi

Više u Skripte

Više u Zaštita životne sredine

Komentari

Click to access the login or register cheese