Stalpi metalici suport pentru centrale eoliene: alcatuire si particularitati de calcul

Stalpi metalici suport pentru centrale eoliene: alcatuire si particularitati de calcul

2014BULIMAR ELIZAPCCIZS,M1,GR.2

[Stalpi metalici suport pentru centrale eoliene: alcatuire si particularitati de calcul]

CUPRINSINTRODUCERE2SCURT ISTORIC2PREZENTARE GENERALA3TURBINE EOLIENE3FUNDATII4PILONUL7CLASIFICARE FUNCTIE DE POZITIA TERESTRA18BIBLIOGRAFIE23

1. INTRODUCEREEnergia eolianesteenergiavntului, o form deenergie regenerabil. Aceasta se obtine din forta vantului (data de viteza acestuia) care este capabil sa invarta o turbine eoliana. Miscarea de rotatie este transferata mecanic printr-un ax si poatefifolosita ca atare - forta mecanica lamori de vant, pompe de apa, etc, saucatre un generator, care rotindu-se produce curent electric.Energia eoliana este o sursa nepoluanta si nelimitata de energie. Un dezavantaj al acestui sistem este reprezentat de investitia initiala ( un procent de aproximativ 80% din investitia totatala) este mai mare decat la centralele electrice clasice.Acest procent de 80% provine din faptul ca, o data instalata, nu mai exista costuri cu material prima carbine, petrol, lemn etc, iar costurile cu intretinerea sunt mult mai mici pe termen lung fata de o centrala/uzina electica.In ciuda acestui dezavantaj initial centralele eoliene sunt cele mai competitive in privinta costului de producere a 1MWh.2. SCURT ISTORIC1887-1888 Charles Brush - prima turbina eolina pentru producerea energiei electrice. Turbina avea un rotor de 17 m diametru si paletele realizate din lemn de cedru. Aceasta a functionat timp de 20 de anni si avea o capacitate de productie de doar 12 KWTurbinele de vant modern devin pe zi ce trece mai inalte. Exista motive intemeiate pentru justificarea acestei tendinte. Vantul bate mult mai tare si constant la inaltimi mai mari. Datorita turbulentelor rezultate de la obstacolele de pe pamant calitatea vantului se imbunatateste odata cu cresterea inaltimii.Limitele tipice de inaltime de constructive sunt curpinse intre 80 si 119 m. Pilonii de 100 m sunt ideali pe suprafete departate de coasta in timp ce piloniii de 80 m sunt de preferat in zonele din apropierea coastei.

3. PREZENTARE GENERALA Un echipament de producere a energiei eoliene este compus din turbina eoliana cu regulator de incarcare stalp pentru montarea turbinei eoliana baterii solare inversor sistem de schimbare a sursei de energie (daca este necesar sistemul conecteaza la retea electrica comuna sau porneste un generator) alte accesorii necesare pentru instalarea sistemului4. TURBINELE EOLIENE

Eoliene, turbine eoliene se fabrica intr-o varietate mare atat din punct de vedere constructiv, al dimeniiunilor - de la cativaW,pana la ordinul MW-ilor, cat si al modelului / tipuluideturbina. Totusi, cea mai utilizata clasificare la turbine eoliene se face dupa pozitia axului care transmite miscarea de rotatie delaelicela generator. Avem astfel:Eoliene, turbine eoliene orizontale. La acest tip de turbina eoliana,axul principal care transmite miscarea de rotatie de la elice la generator- eventual prin intermediul unuimultiplicator de turatie - se afla in pozitie orizontala.

Eoliene, turbine eoliene verticale La acest tip de turbina eoliana,axul care transmite miscarea de rotatie se afla in pozitie verticala.Generatorul se afla in partea de jos a turbinei, sau chiar la nivelul solului, ceee ce face ca intretinerea sa fie mult mai usoara.

5. FUNDATII

Proiectarea fundaiilor se conduce in conformitate cu SR EN 1992-1-1: 2004 Proiectareastructurilor din beton, Partea 1-1: Reguli generale si reguli pentru cldiri, si SR EN 1997-1:Proiectarea geotehnica Partea 1: reguli generale. Dimensionarea fundaiilor turnurilorturbinelor eoliene este determinata de momentul de rsturnare rezultat din ncrcrilecorespunztoare condiiilor extreme. Pentru a rezista raportului mare intre momentul ncovoietorsi fora axiala, la baza, urmtoarele soluii de fundare sunt recomandate: fundaie pe piloi; fundaie pe radier (circular, dreptunghiular sau poligonal); fundaie pe micro-piloi.a) Fundare directa in amplasamentele in care sisturile verzi se gasesc la zi sau la o adancime relative mica care sa permita adoptarea unei astfel de solutii, dupa indepartarea straturilor alterate si/sau puternic fisuareb) Fundarea indirecta in amplasamentele in care sisturile verzi se gasesc la adancimi medii sau mari. Fundarea indirecta se va face prin intermediul unor piloto forati de diametru mare (>600 mm) ale caror caracteristici se vor stabili individual functie de strtificatia fiecarui amplasament in parte.Pilotii pot fi atat de tip flotant cat si purtatori pe varf functie de stratul in care este oprita baza.5.1. Fundarea directa ( Studiu de caz jud. Tulcea) Cele mai utilizate sunt radierele generale din beton armat care prin greutatea mare reduc semnificativ excentricitatea ncrcrii verticale. Pentru optimizarea soluiei de fundare a radierul este prevzut cu un piedestal, ce nglobeaz ancorele metalice de care se prindere turnul metalic.Fundatiile au dimensiuni mari in plan (exemplu 16,5 x 16,5 x 1,80)Fundatia se va turna pe un strat de egalizare de beton de 15 cm.Peste fundatie se va executa un inel cilindric,cu diametrul egal cu cel al primului tronson si o inaltime de aproximativ 80 cm. Cilindrul iese din pamant inca 35 cm, pe el urmand a fi fixar primul tronson al centralei eoliene. De jur imprejurul turbine se va realiza un trotuar pentru a proteja fundatia turbine eoliene. La suprafata se amenajeaza o platform de aproximativ 7,5 x 7,5, suprafata ce va fi scoasa din circuitul agricol pentru fiecare eoliana. Sapatura se va executa mecanizat iar ultimii 10 cm se vor sapa manual si se vor compacta cu maiul mecanic. Adancimea de fundate va fi de 3 m fata de suprafatat terenului urmand ca fundatiile sa fie asezate pe o perna de loess compactat in grosime de minim 2 m. Aceasta perna va fi cauzata cu cel putin 2 m fata de permietrul radierului de fundatie din beton al amenajarii eoliene.In zona turnurilor vor fi luate sctricte masuri de prevenire a infiltratiilor de apa in terenul de fundatie. Se va turna beton de egalizare. Dupa montarea armaturii si a confectiei metalice se va turna betonul fundatiei propriu-zise. In functie de zona, trebuie luat in considerare tipul de sol, astfel incat suprafata fundatiei trebuie adaptata corespunzator.5.2. Fundarea indirecta ( Studiu de caz jud. Tulcea)Fundaiile pe piloi au in general dimensiuni reduse, avnd o suprafaa mica de contact cu terenulde fundare fapt care conduce la limitarea rigiditii turnului si influenarea caracteristicilor lui dinamice.

6. PILONUL :

6.1. Rol Are rolul de sustinere a turbine eoliene si de a permite accesul in vederea realizarii operatiunilor de mentenanta si exploatare pe perioada functionarii turbine.In interiorul pilonului sunt montate retelele de distributie ale turbinei eoliene si scarrile de access pre nacela. In interiorul pilonului se afla liftul sai scara si platform de lucru. Protectia la coroziune a turnului este realizata printr-un strat de rasina epoxidica la suprafata.

6.2. Baza normative:In Europa sunt disponibile urmtoarele reguli, standarde, recomandri si ghiduri de proiectare: Germanischer Lloyd (1980) Reguli pentru certificarea sistemelor de conversie aenergiei eoliene (1994); Comisia Internaionala de Electrotehnica (1988) ICE -61400-1 (1994/1999); Norma olandeza NEN 6096 (1988); Norma daneza DS 472 (1992).6.3. Cerinte de proiectare:Proiectarea si dimensionarea turnului trebuie: sa asigure suficienta rezistenta pentru a rezista unei ncrcri extreme din vntcorespunztoare celei mai mari viteze a vntului din amplasament. sa garanteze rezistenta la oboseala a componentelor turnului si fundaiei, acest faptconstituind un aspect cheie. s ofere o comportare dinamica adecvata si deplasri laterale limitate, pentru evitarearezonantei prin echilibrarea perioadei de vibraie a turnului in relaie cu perioada devibraie de rotaie a paletelor. Vibraiile unei turbine de vnt pot fi inute sub controlnumai cnd caracteristicile de rigiditate si masele tuturor componentelor sunt atent corelate.Normele specific situaiile de proiectare ce intervin la dimensionarea acestor tipuri de structurisi anume: in timpul funcionarii (producie); in timpul funcionrii in cazul apariiei uneidisfunciuni sau deconectarea de la reeaua electric; la pornire, oprirea in condiii normale,oprirea de urgent in caz de avarie; turbina oprit; turbina oprit in situaia apariiei unor avariisau defeciuni; la transport, montaj, ntreinere i reparaii. Documentul Comisiei Internaionalade Electrotehnica (1988) ICE -61400-1 introduce 17 strii limit ultime diferite si 5 cazuri deverificare la oboseal.6.4. Incarcari si combinatiiIpotezele privind ncrcrile ce pot aciona asupra acestor structuri se determin innd seama detoate combinaiile modurilor de funcionare sau alte situaii de proiectare, cum ar fi cele specificeexecuiei, asamblrii, montrii, ntreinerii, sau apariia unor cu condiii extreme. Toate cazurilerelevante de ncrcare cu o probabilitate rezonabil de apariie trebuie luate in considerare,mpreun cu comportarea sistemului de control i protecie.Pe scurt se folosesc urmtoarele strii limita:

Condiii normale de vnt combinate cu condiii normale de funcionare; Condiii normale de vnt combinate cu apariia unei situaii de avarie in funcionareaturbinei; Condiii extreme de vnt combinate cu condiii normale de funcionare;IEC 61400-1:2005 prezint cazurile si ipotezele de ncrcare ce trebuie considerate pentruanaliz globala a structurilor de susinere a generatoarelor eoliene. In calculul si dimensionareastructurii de susinere se considera: ncrcrile gravitaionale: greutatea proprie (instalaii etc.); ncrcrile aerodinamice: aciunea vntului (EN1991-1-4, CR 1-1-4-2012); ncrcrile ineriale: aciunea seismului (EN1998-1, P100-2013), inclusiv forele centrifugale siefectele giroscopice; ncrcrile climaterice: variaia de temperatur, chiciura; ncrcrile din funcionare, operaionale (aciunea sistemului de frnare, rotirea paletelor,deconectarea generatorului, sau alte acionari ale instalaiei) ncrcrile accidentale datorate mediului nconjurtor (fulgerarea, lovirea de pasri etc.)

Din punct de vedere al naturii aciunii, acestea se clasifica in: aciuni statice (ncrcarea proprie,ncrcarea din vnt, si forele centrifugale cnd rotorul se nvrte cu o viteza constanta) si aciunivariabile in timp. Aciunile variabile in timp pot fi:

ncrcri ciclice induse de vnt care cauzeaz si variaia vitezei de rotire a rotorului:o ncrcarea laterala din vnt (a);o ncrcarea din vnt pe palete sub un anumit unghi (b);o Interferena intre micarea paletelor si a aerului in jurul turnului (c).

ncrcri ciclice care cresc sau variaz cu fiecare ciclu de rotire al paletelor:o Neuniformitatea greutii paletelor (d);o Efecte giroscopice aprute la rotirea rotorului in jurul axei verticale (e). ncrcri neciclice:o Create de turbulenta vntului (f)

6.5. Aciunea vntuluiScopul centralelor eoliene este de-a obine o putere produsa cat mai mare. Aceasta estedependenta de diametrul paletelor si viteza vntului. Majoritatea turbinelor eoliene au eficientamaxima la o viteza a vntului de 15 m/s si sunt decuplate la o viteza de 25 m/s.In condiii normale de ncrcare efectul vntul se considera ca viteza mediata pe 10 minute, cu operioada de revenire de 50 de ani. In cazul in care se considera condiii extreme de ncrcare dinvnt se considera viteza medie pe 5 secunde avnd posibilitatea de depire o data la 50 de ani.6.6. Aciunea seismuluiVerificarea la aciunea seismului se face in conformitate cu SR EN-1998 innd seama deprevederile IEC614000-1 paragraful 11.6 si anexa C, considernd un interval mediu de recurentaal micrii seismice de 475 de ani. Nu exista cerine sau impuneri speciale legate de comportareastructurii de susinere. Aceasta se considera nedisipativ, q=1, iar micarea seismica se combinacu ncrcrile operaionale.6.7. Verificarea de obosealaIn cazul structurilor de susinere ale turbinelor o deosebita importanta o are verificarea laoboseala. Aceasta se conduce conform specificailor EN1993-1-9: Oboseala.Verificarea la oboseal conform SR EN 1993-1-9/2006 se poate face folosind fie metodadegradrilor acceptabile, fie metoda duratei sigure de viat. Metoda degradrilor acceptabiletrebuie sa asigure cu un grad suficient de sigurana ca structura se comporta satisfctor pe toatadurata de viat a acesteia, presupunnd ca exista un program de inspecie si ntreinere prin caresa fie detectate si corectate degradrile provenite din oboseal. Metoda duratei de viata siguretrebuie sa asigure cu un grad suficient de sigurana ca structura s se comporte satisfctor petoat durata de viat a acesteia fr sa fie nevoie de un program de inspecie regulat pentruconstatarea degradrilor provenite din oboseal. IEC614000-1 recomand utilizarea unor factoripariali de sigurana de f = 1.0 pentru toate situaiile de proiectare.

6.8. Tipuri de structurii de susinereFuncie de materialul de construcie turnurile de susinere pot fi din beton armat, hibride saumetalice. Turnurile din beton armat prezint avantajele unei ntreineri relativ ieftine, o flexibilitate aformei, posibilitatea prefabricrii si pretensionrii, comportare dinamica buna datorata uneiamortizri mari, comportare buna la oboseala, zgomot si vibraii reduse, atingerea unor nlimimari (80-120 m). In cazul folosirii unui beton de nalte performante sau a folosirii betonului incombinaie cu CFRP se poate obine un consum redus de material. Cu toate acestea cea maifolosit soluie de realizare a acestor structurii rmne cea metalic.

Exista 3 tipuri principale de sisteme metalice, si anume turnuri ancorate, turnuri cu structurazbrelita si turnuri tubulare.

Turnurile ancorate sunt cele mai ieftine i rapid de instalat. Sunt recomandate in cazul micro turbinelor eoliene, pentru utilizatorii casnici. Cu toate ca au un pre redus, prezenta cablurilor cere o suprafaa mare de ancorare si poate deveni o soluie incomoda, in special in cazul fermelor eoliene.

Turnuri zbrelite pot ajunge la nlimi mult mai mari si pot susine generatoare mult mai grele. Acestea turnuri permit trecerea vntului prin ele, i, prin urmare, sunt supuse unei presiuni din vnt reduse. Manopera mare si aspectul estetic a fcut ca acest sistem de susinere sa dispar in prezent lsnd loc turnurilor tubulare de oel.Turnurile tubulare au multe avantaje fata de turnuri zbrele, dar sunt mult mai scumpe necesitnd in general un consum mult mai mare de material . n prezent, preul acestor turnuri tubulare nu este fezabil in cazul proiectelor rezideniale. Turnurile tubulare mari au scri interioare carepermit accesul la generator i la componentele interne asigurnd o ntreinere facila. Turnuri tubulare din oel poseda o rezistenta foarte buna asociata formei lor. Turnurile nu sunt de forma cilindrica, ci conica reducndu-si diametrul cu nlimea.

6.9. Confecionarea turnurilor tubulare de susinereFigura din atelierul unui productor de turnuri arat modul n care este ndoita o tabl de oelpentru a obine forma conic a turnului de susinere turbine eoliene. Operaia este dificildeoarece presiunea din rolele de oel trebuie s fie diferit la cele dou capete, n scopul de andoi tabla n mod corespunztor. Turnurile sunt asamblate din aceste fii conice care sunt tiatei apoi sudate mpreun. Fiile de tabla utilizate se taie curbe de-a lungul margini lungii, iarmarginile scurte se taie neparalele in scopul de a obine prin rulare un tronson in forma de con.Turnurile sunt de obicei fabricate n tronsoane de expediie de 20 m pana la 30 m, datoritalimitrilor de transport.

Fiecare fie este sudat cu o custur longitudinal in lungul generatoarei, plus o custurcircular care o conecteze la urmtoarea fie. Acest lucru se realizeaz prin aezarea fiilor detabla pe un pat de rulare care se rotete ncet, timp n care doi sudori realizeaz cordoanele desudura pe exterior, respectiv pe interior.

Tronsoanele de expediie se prind prin intermediul unor prinderi cu uruburi cu flane, sau a unorprinderi cu SIRP ce lucreaz prin frecare.

Figura 11 mbinare tronsoanelor (a) flana, respectiv (b) SIRP

6.10. Verificarea de rezistenta si stabilitate

6.10.1. Analiza numerica globala simplaRezistenta de calcul la pierderea stabilitii Rd se obine cu ajutorul raportului rezistentei plasticede referina Rpl si cu ajutorul raportului rezistentei critice elastice la pierderea stabilitii Rcr.Rezistenta de calcul se obine prin mprirea la coeficientul parial m1.6.10.2. Analiza numerica globala completaRaportul rezistentei elasto-plastice cu imperfeciuni la pierderea stabilitii RGMNIA se determinaca fiind cel mai mic factor obinut din urmtoarele trei criterii:o Criteriul 1 Factorul de ncrcare maxim de pe curba ncrcare - deformaie (ncrcarealimita)o Criteriul 2 Factorul ncrcrii de bifurcare, atunci cnd aceasta se produce in timpulncrcrii nainte de atingerea punctului limita pe curba ncrcare - deformaieo Criteriul 3 Deformaia admisa maxima, atunci cnd aceasta se produce in timpulncrcrii, nainte de a atinge ncrcarea de bifurcare sau ncrcarea limitaO evaluare conservativa a acestui raport poate fi obinut printr-o analiza GNIA folosindu-seurmtorul criteriu:o Criteriul 4 Factorul de ncrcare pentru care tensiunea echivalenta atinge valoarea deproiectare a limitei de curgere in cel mai solicitat punct de pe suprafaa plcii6.10.3. Modelarea cu element finitFuncie de pregtirea proiectantului si capacitatea programelor de calcul avute la dispoziie sepot construi mai multe modele numerice cu element finit. Intr-o prim etap se poate folosi unmodel cu elemente finite de bara, cu o comportare liniar-elastic, cu sau fr luarea inconsiderare a imperfeciunilor (abaterea de la verticalitate). Pentru acest model se va considera odistribuie simplificata a ncrcrii din vnt. Acest model servete la determinarea eforturilor decalcul necesare verificrilor simplificate la nivelul tensiunilor.Intr-o etap urmtoare, tronsonul cel mai solicitat va fi extras din structur, intre dou rigidizriradiale consecutive, si verificat cu ajutorul unui model numeric complet si detaliat, printr-oanaliz neliniar geometric si cu neliniaritate de material innd seama de imperfeciuni. Acestmodel spaial va fi construit cu ajutorul elementelor finite 2D shell, de tipul homogeneousshell, sau membranes. Modelul va ncerca sa redea geometria exact si distribuia real ancrcrii radiale din vnt. In cazul in care structura nu este deosebit de complex si capacitateade calcul o permite se poate construi un model numeric complet.Modelele cu elemente finite de suprafaa pot reproduce toate cele trei tipuri de imperfeciuni:ovalizarea, excentricitatea adiionala si abaterea nominala a unei mbinri, respectiv ondulaiile.

Turnul unei turbine eoliene este, practic, o consol cu seciunea transversal circular de clasa 4,motiv pentru care poate fi asimilat in analiza global cu un element de bar iar analiza detaliatcu ajutorul elementelor finite de suprafaa s fie necesar a fi folosit numai in cazul segmentelorrelevante.In cazul n care nu sunt sarcini transversale aplicate local pe suprafeele curbe, tensiunile dencovoiere ce apar sunt n general mici. n aceasta situaie, utilizarea elementelor de tipmembran poate oferi o soluii suficient bune. Avantajul de a folosi aceste elemente de tipmembran este legat de faptul c acest elemente au mai puine grade de libertate, i prin urmare,necesit mai puin memorie i timp de calcul. In situaia in care este impus o acuratee sporiti tensiunile de ncovoiere pot atinge valori semnificative, atunci elementele de suprafaa careconsidera apariia tensiunilor din ncovoiere sunt cea mai bun alegere.

Studiu de caz: Turnul de susinere este alctuit din 5 tronsoane, fiecare avnd o lungime aproximativ de 20m, ce sunt mbinate intre ele prin intermediul unor flane prinse cu buloane (M48 M27).Tronsoanele au form cilindrica, iar ultimul tronson conic. La bazaturnului seciunea pleac de la diametru de 4300 mm si o grosime aperetelui de 39mm, iar la vrf ajunge la: 2955 mm diametru si 12 mmgrosime. Fiecare tronson este alctuit din fii cu grosimi diferite mbinate sudat intre ele.Cu ajutorul programului ABAQUS 6.8-3 a fost construit un model complet al turnului. Intr-oprim etap au fost efectuate dou analize. Si anume, analiza liniar si analiza cu considerareaneliniaritilor de material efectuate pe structura cu geometria perfect. In urma calculului static,att elastic cat si cu considerarea neliniaritilor de material, s-a observat concentrarea de tensiuni in jurul rigidizrilor radiale

Exemplu jud Tulcea, Comuna Casimcea:Pilonul, montat pe o fundatie din beton, este constituitdin tronsoane, demontabile, tronconice. Turnul centralei este compus din 3 sau 4 segmente tronconice, care se monteaza unele peste altele.Turnurile sunt prevazute si cu paratraznet total care conduce fulgerul de pe ambele parti ale varfului palei catre capat, la imbinare si de aici prin nacela si structura pilonului la sistemul de impamantare situate in fundatii.6.11. MONTAJULNu se vor depozita tronsoane ale turnului pe amplasament, deoarece acestea se vor deforma. Tronsoanele de turn aduse se vor monta direct din autospecialele care le transporta pe suporti speciali.6.11.1. Sistem hidraulic de ridicare

Avantaje stalp hidraulic- incastrat pentru turbina eoliana de 2,5 Kw.

Spatiul disponibil necesar pentru instalare, functionare si intretinere a eolienei. Datorita lipsei cablurilor de ancorare pentru stalp, ansamblu turbina eoliana / stalp poate fi instalat in spatii relativ mici 12-16 mp, fata de aprox. 100 mp in varianta cu cabluri de ancorare. Timpul foarte mic, 5-10 min necesar pentru ridicarea sau coborarea la sol a turbinei eoliene ceea ce usureaza interventiile si reduce foarte mult costurile de intretinere, activitatile preventive si corective, fata de 6-12 ore necesare pentru coborarea sau ridicarea eolienei pe stalpii ancorati cu cabluri.

Riscul accidentelor umane si/ sau materiale este foarte mic.

O singura persoana - tehnician - este necesara pentru ridicarea si/ sau coborarea stalpului hidraulic al turbinei eoliene fata de minim 4 persoane si un utilaj de tractiune la stalpii ancorati.

Cel putin o data pe an ar trebui facuta revizia tehnica a turbinei eoliene - ideal: de doua ori /an. Asta inseamna ca cel putin 4-6 zile pe an, 4 oameni si o masina fac 4 manevre de ridicare- coborare stalp eoliana6.11.2. Ridicare cu cabluri de ancorare

Se fixeaza baza plata a turnului in beton, in acelasi timp, turnul trebuie fixat pe baza plata.

Se fixeaza cele 4 cabluri de ancorare in cele 4 gauri de deasupra turnului.Se fixeaza cele 4 sururburi in locul care este egal departat de centrul bazei turnului.Se trage unul din fire cu ajutorul unei masini sau manual. In momentul in care turnul este tras usor la peste 80 grade celelalte 3 persoane fixeaza celelalte capete ale celor 3 cabluri.Se tensioneaza cablurile la baza in timp ce o masina adduce turnul in pozitie de 90 grade. Cand turnul este asigurat cablurile se tensioneaza in acelasi timp.Daca se utilizeaza o macara pentru instalare, macaraua va ridica turnul la 90 grade direct de pe sol, apoi urmand a fi fixate cablurile.

7. CLASIFICARE FUNCTIE DE POZITIA TERESTRAIn functie de zonaunde este instalata o centrala eoliana exista trei tipuri de amplasari:Pe tarm- centrale eoliene asezate la 3 sau mai multi kilometri in interiorul tarmului. Amplasarea tine cont de efectul de accelerare a unei mase de aer peste un obstacol (in acest caz tarmul). Deoarece orice eroare de amplasare poate insemna o scadere masiva a cantitatii de electricitate generata se fac studii pe perioade de cel putin un an pentru determinarea locatiei propice pentru instalarea centralelor eoliene.In apropierea tarmului- centrale eoliene asezate la maxim 3 kilometri in interiorul tarmului sau 10 kilometri in larg. Aceste centrale eoliene fructifica efectul de convectie al aerului datorita diferentelor de temperatura intre apa si pamant. Printre probleme se numara migratia pasarilor, habitatul acvatic, transportul si efectul vizual.In larg -centrale eoliene plasate la peste 10 kilometri in larg. Nu patimesc de pe urma efectului vizual, nu genereaza zgomot si beneficiaza de o viteza medie a vantului mai mare. Printre dezavantaje se numara cheltuielile mai mari de construire, amplasare, mentenanta (in special cele plasate in apa sarata, care are un efect puternic coroziv). Daca distantele fata de tarm sunt suficient de mari, centralele eoliene plasate in larg pot fi conectate direct la o instalatie de curent de inalta tensiune.

Cu gndul la viteza mare a vntului din largul apelor, oamenii de tiin au nceput cursa n ceea ce privete construcia turbinelor i fermelor eoliene care s pluteasc pe suprafaa apei. ns, experii nc nu s-a decis care este cea mai bun din metodele dezvoltate, relateaz DW.de.Ridicarea unei turbine eoliene n mijlocul oceanului esteo afacere costisitoare i consumatoare de timp.Mai important,structura trebuie s fie ancorat pe fundul mriipentru a-i asigura stabilitatea n faa vntului extrem i a apelor agitate. n mod normal, proiectul este posibil doar n zonele n careadncimea mrii este de 50 de metri.ns, o nou generaie de turbine eoliene a depit aceast problem. Montate pe pontoane care sunt anexate de fundul oceanului cu ajutorul unor cabluri lungi de oel, turbinele eoliene plutitoare sunt acumnoua tendin de pe scena energiei regenerabile. Primele prototipuri sunt deja testate. Un turn plutitor

Cea mai avansat turbin eolian din lume plutete n Marea Nordului, n apropiere de Norvegia, nc din anul 2009. Se numeteturbina Hywindi arat ca o geamandur gigantic n form de sticl. Turnul, care arelamele rotitoare ridicate sus n aer, n timp ce corpul turbineieste construit n ocean,este echilibrat cu ajutorul balastului de ciment, ceea ce i ofer stabilitatea de care are nevoie pentru a sta drept n timpul condiiilor meteorologice aspre.ns, aceasta nu este singura modalitate de producere a unei turbine eoliene plutitoare. Alternativa la o geamandur de genul celei Hywind esteo insul plutitoare.Windfloat, instalat lng litoralul portughez n 2011, este o turbin montat pe o baz triunghiular mare, cu trei pontoane plutitoare separate. Firma suedez Hexicon are planuri ambiioase. Acetia vor s proiecteze un ponton care msoar jumtate de kilometru n lungime i careva gzdui 24 de turbine. Adic, un parc eolian plutitor caredeine propria staie de alimentare. Ancorat n condiii de siguran

Avnd n vedere toate opiunile existente, blocurile de beton sunt prinse de fundul oceanului cu ajutorul cablurilor. Companiile implicate spun cturbinele pot fi aezate n ape care au pn la 700 de metri adncime.Frank Sandner, un inginer de la Universitatea Stuttgart, spune c tehnologia are un potenial masiv. Multe ri din ntreaga lume au litoralul abrupt. Turbinele eoliene plutitoare sunt singura ans de a utiliza energia eolian n largul oceanului.Un avantaj suplimentar pentru parcurile eoliene plutitoare estecostul. Lamele rotitoare sunt montate pe rm, ntr-un loc de andocare, nainte cainstalaia s fie remorcat n larg. Acest lucru nseamn c nu este nevoie de lucrri de construcie costisitoare n largul mrii.Cu toate acestea,exist i dezavantaje.La fel ca o nav, turbinele plutitoare se zguduie i se ridic pe valuri. n principiu, soluia la aceast problem este simpl, i anume aceea de a face dispozitivul mai greu astfel nct s fie mai puin vulnerabil n faa valurilor. Acest lucrunecesit o cantitate extrem de mare de material,spune Sandner. Avnd n vedere costul actual al oelului, aceast soluie este mult prea costisitoare.Inginerii lucreaz la soluii alternative pentru a reduce costurile cu privire la materialul suplimentar.Sisteme inteligente care arpompa ap cu balast de la un rezervor la altulpentru a stabiliza turbina eolian sauopiunea de strngere a cablurilor care ancoreaz structura, pentru a o stabiliza n ape agitate, reprezint doar cteva din soluiile dezvoltate de proiectani. Nici o construcie egal

Indiferent de trucurile utilizate de ingineri, este clar c acetia nu vor reui s stabilizeze turbinele plutitoare ntr-o aa msur ncts stea complet rigide i fixate.Aceste construcii se vor balansa ntotdeauna.n timpul furtunilor din larg, instalaiile se pot nclina cu uurin cu pn la 15 grade, potrivit lui Andreas Heege, director la LMS Samtech, o companie care produce software specializat pentru energia eolian. Acesta adaug c generaia de astzi de lame rotative ale turbinelor eoliene nu sunt proiectate s funcioneaz n acest tip de condiii.Expuse la micri continue,turbinele eoliene plutitoare nregistreaz mult mai mult uzur dect instalaiile fixe.De asemenea, micarea de balans interfereaz cu generarea de energie electric. Atunci cnd instalaia se balanseaz, este lovit de vnturi i mai puternice. Rezultatul const ngenerarea de energie haotic care trebuie echilibrat prin ajustarea cu atenie a lamelor rotative,spune Heege.Un lucru este clar. Montarea unei turbine eoliene obinuite pe un ponton este puin probabil s funcioneze. Inginerii vor trebui s dezvolte lame rotative noi i specializate. Fezabilitatea economic n cauz

Este greu de prezis care din cele dou concepte diferite (fie turbina ancorat cu balast, fie parcul eolian tip insul plutitoare) va ctiga cursa. Ambele prototipuri funcioneaz destul de bine, spune Sandner.n ambele cazuri, cea mai important ntrebare estecomercializarea. Acest lucru nseamn c trebuie s se identifice care din cele dou turbinepoate fi produs n mod fiabil i la un cost redus.Experii spun c structurile ar trebui s fie mai reduse ca dimensiune dect n prezent, folosindu-se mult mai puin material, ns aceast msur ar amenina stabilitatea.Ne aflm n faa unui numr de echilibristic. Pentru a face popunerea profitabil,va trebui s ne depim limitele tehnologice,adaug Heege.

8. BIBLIOGRAFIEhttp://www.rasfoiesc.com/inginerie/electronica/Studiul-privind-exploatarea-si68.phphttp://www.proidea.ro/aplicatii-produse-5/sika-parc-eolian-dorobantu-constanta-7034.shtmlhttp://www.financiarul.ro/2013/01/29/oamenii-de-stiinta-se-intrec-in-dezvoltarea-de-ferme-eoliene-plutitoare/http://www.constantaconstruct.ro/catalog/transport-marfa/daf-trans-2000---constructii-civile-si-industriale---constructii-platforme-eoliene---transport-marfa.htmlhttp://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2012/05/10/3150/http://www.revistaconstructiilor.eu/wp-content/uploads/2012/05/nr_81_mai_2012.pdffile:///C:/Users/ELIZA/Downloads/51104940-proiectare-centrala-eoliana.pdfhttp://www.lpelectric.ro/ro/support/instalare_eolian_ro.htmlhttp://www.academia.edu/5456276/_RO_Verificarea_de_rezistenta_si_stabilitate_a_structurii_metalice_a_centralelor_eoliene_Strength_and_stability_of_the_steel_tower_supporting_wind_turbines_http://www.eoliene.eu/http://www.graitec.com/ro/ref_info.asp?RefID=368http://www.graitec.com/ro/ref_info.asp?RefID=342

Bulimar ElizaPage 23