U krajevima bogatima vetrom, energija vetra već igra istaknutu ulogu. Ipak, ona je u unutargradskim prostorima jedva upotrebljiva i time za planiranje građevina ima manje bitan značaj.
Ovaj tekst je poglavlje 12. iz knjige - Tehnologija ekološkog građenja, izdavačka kuća Jasen, 2009. godina
12. Korišćenje energije vetra
Korišćenje energije vetra pri razvoju građevina primarno je tema direktne upotrebe (upor. poglavlje 4.1.1. i 5). Pored toga, postoji i dobro poznato pretvaranje energije vetra u električnu energiju preko vetrenjača.
Dok je u srednjoj Evropi uvođenje uređaja na energiju vetra ranije bilo ograničeno, u Kaliforniji je do 1992. godine stavljeno u pogon više od 16.300 aeroelektrana sa prečnikom rotora od 10 do 35 metara.
Oglas
Sa instaliranom snagom od ca. 1.680MW Kalifornija je postala „svetski prvak" u korišćenju regenerativnih izvora energije.
Vetrenjače su verovatno još 1700. godine p.n.e. korišćene u Mesopotamiji da bi pokretale sisteme za navodnjavanje. Korišćenje energije vetra potvrđeno je i u spisima iz 7. veka u Avganistanu. U srednju Evropu najstariji mlinovi na vetar su se stigli u 12. veku (Engleska i Francuska).
Snaga energije vetra P dobija se iz:
- Pvetar = 1/2 ρ A v³
Pri tome je:
- ρ = gustina vazduha
- A = površina kojom struji vetar
- v³ = brzina strujanja (3. potencija).
Na našim geografskim širinama energija vetra se praktično isključivo koristi za proizvodnju i napajanje električnom energijom u javnoj mreži. U krajevima sa povoljnim vetrovima pararelni mrežni rad već je dostigao ili prekoračio prag ekonomičnosti. Pri tom su veličine uređaja od 0,5 do 4.200 kW.
Aeroelektrane se mogu uvoditi i nezavisno od električne mreže na ostrvima, ali se ovde radi primarno o slučajevima u zemljama ili područjima bez zadovoljavajuće infrastrukture (npr. zemlje u razvoju, nove industrijske zemlje, regioni bez električne mreže).
Zbog različitih upotrebnih ciljeva pred aeroelektrane postavljaju se različiti zahtevi, tako da su tehnička rešenja podređena konkretnoj upotrebi.
Aeroelektrane se mogu grubo podeliti prema prečniku rotora:
- Megavat-uređaji Ø > 50m
- Uređaji srednje snage Ø = 20–40m
- Uređaji prema danskom konceptu, Ø = 10–35m
- Uređaji za korišćenje na ostrvima Ø < 10m.
Pored odnosa razmene između upotrebe i konstrukcionog koncepta, kao sledeća odlučujuća veličina pokazuje se pogonski način (koncept vođenja pogona). Koncept vođenja pogona obuhvata pored parametara kontrole proizvodnog pogona i mere ograničenja snage i obezbeđenja samog uređaja pomoću plana strujanja ili podešavanjem ugla kraka.
Koncept vođenja pogona kod većine aeroelektrana upravljan je elektronski i obuhata regulatorne mehanizme za sledeća područja:
- bezvetrica (wm = 0 m/s)
- neregulisan proizvodni rad (wm = 3,5–13,5m/s)
- jak pogonski vetar (wm = 13,5–25m/s)
- isključivanje za vreme oluje (wm > 25m/s).
Slika 310. Različite građevinske forme aeroelektrana koje se nalaze u upotrebi na nemačkom priobalnom području i u bavarskoj Juri
Za dobitak energije, pored specifičnog stepena delotvornosti uređaja, podaci o vetru na lokaciji i glavne razmere vertrenjača su od najvećeg značaja. Izbor veličine generatora zavisi od zahteva planera i dizajnera (npr. izlaganje jakom ili slabom vetru); glavni podaci o velikim, srednjim i malim aeroelektranama predstavljeni su u nastavku.
Velike aeroelektrane:
- rotor Ø ca. 110m
- visina stuba ca. 100m
- izlazna snaga ca. 3.000kW.
Srednje aeroelektrane:
- rotor Ø ca. 30m
- visina stuba ca. 35m
- izlazna snaga ca. 300kW.
Male aeroelektrane:
- rotor Ø ca. 15m
- visina stuba ca. 23m
- izlazna snaga ca. 55kW.
Zbog brzina vetra i dimenzija aeroelektrane u unutargradskom prostoru i u neposrednoj blizini građevina nisu interesantna tema. Zbog toga o njima u daljem tekstu neće biti reči.
Linkovi:
- Kuća-vetrenjača – Da li je integracija vetrogeneratora u objekte moguća i isplativa? - https://www.gradjevinarstvo.rs/tekstovi/652/820/kuca-vetrenjaca-%E2%80%93-da-li-je-integracija-vetrogeneratora-u-objekte-moguca-i-isplati
