EVENIMENTE








Sistem de captare a energiei valurilor


un material de Dan NISTOR


Realizarile in domeniul energiei valurilor au cunoscut pe o amploare deosebita in ultimele decenii. In prezent, conversia energiei valurilor in energie electrica, se aplica in multe tari, pe scara larga, cu aplicatii diverse.Proiectul prezentat, pe scurt, in continuare, reprezinta o incercare de a converti, cu success, energia cinetica a valurilor in energie electrica.
Se cunosc, in lume, trei directii principale in materie de captatori pentru energia valurilor.

1.Sistemul de conducte sub presiune.
Sistemul aminitit, pentru o mai buna intelegere, se aseamana cu sistemul de franare al unui automobil. Astfel presiunea exercitata pe o suprafata mare este transmisa prin intermediul unui lichid, prin conducte, unei suprafete mai mici, multiplicandu-se astfel forta pe unitate de suprafata. Aceasta din urma actioneaza printr-un sistem mecanic pentru rotirea generatorului electric.
    
Mentionez aici, ca proiecte, care au la baza acest principiu, sunt aplicate de:
- INTERPROJECT SERVICE (IPS) BUOY (Sweden)  http://members.tripod.com/interproject
- ARCHIMEDES WAVE SWING (Netherlands) www.waveswing.com
- OCEAN POWER DELIVERY (Scotland) www.oceanpd.com   
- ENERGETECH (Australia) www.energetech.com.au   

2.Sistemul bazat pe ascensiunea lichidului.
Este vorba de sistemul bazat pe ascensiunea apei, sub forma de val, pe o panta artificiala si preluata mai apoi prin cadere de paletele unui generator electric.
Mentionez proiectul pus in practica de :
- WAVE DRAGON (Denmark) www.wavedragon.net
   
3.Sistemul pistonului lichid
In cazul de fata, valul marin intr-o incinta, prin miscarea sa de urcare si coborare, actioneaza ca un piston, pompand si aspirand aerul, cu rezultat direct asupra unei turbine(in multe dintre aplicatii se foloseste turbina Wells).
Mentionez proiectele puse in practica de :
- WAVEGEN (Scotland) www.wavegen.co.uk
- MIGHTY WHALE (Japan) www.jamstec.go.jp   
Sistemul pistonului lichid l-am aplicat si eu la proiectul descris in continuare.
           

Sistemul de captare a energiei valurilor este format, in principiu, din una sau mai multe incinte, care, pe baza principiului pistonului lichid(in cazul de fata coloana de apa oscilanta) transmit energia valurilor, printr-un sistem de legatura,  sub forma de aer comprimat unui ansamblu, compus dintr-un volant de constructie speciala  si un generator, care o transforma in energie electrica.
Incintele, de captare, sunt diferite, din punct de vedere constructiv, in functie de amplasare (langa tarm sau in largul marii) sau functie de miscarea valurilor(pe orizontala sau pe verticala).
                      
INCINTA  TIP CUPOLA
Este vorba de o cupola, sub forma unei sectiuni dintr-o sfera, montata in largul
marii.Aceasta este prevazuta cu un schelet cu picioare, pentru asezarea si fixarea pe fundul marii.
Scheletul amintit va fi calculat astfel incat nivelul minim si maxim al inaltimii valurilor sa se mentina in interiorul cupolei.
Am ales o incinta de larg, tip sectiune de sfera deoarece forma ei ii confera o buna stabilitate sub actiunea valurilor marine. Aceasta forma are avantajul de a rezista cu succes la aproape orice tip de val .Forma aleasa opune o rezistenta minima valurilor cu care vine in contact si nu impune realizari speciale pentru scheletul mecanic de sustinere.
Un sir de astfel de incinte marine ar forma un dig de protectie impotriva valurilor care erodeaza litoralul marin sau pentru porturi, stiut fiind ca un dig de protectie scade de cateva ori inaltimea valului care il loveste si care se formeaza in spatele digului sau al frontului de captare (dig captator de energie).
Are avantajul de a putea fi montata in largul marii unde valurile sunt mai inalte.
Un alt avantaj al acestui tip de incinta este faptul ca valul care loveste cupola, datorita formei acesteia isi consuma o parte din energie escaladand incinta. Prin aceasta escalada masa de apa actioneaza cu o forta cu directia perpendiculara la tangenta la arcul de cerc pe care-l formeaza circumferinta cupolei, in fiecare punct al acesteia, unde este prezenta masa de apa in urcare sau coborare, de pe exteriorul cupolei. Sensul fortei aminitite va fi dinspre exteriorul cupolei spre interiorul acesteia si implicit spre fundul marii.
Acest fapt va contribui la stabilitatea si fixarea incintei de fundul marii.

INCINTA TIP CUVA (cea ilustrata )
Poate fi parte componenta din digurile existente sau care urmeaza a fi construite.
In cazul ambelor incinte, aerul este pompat si aspirat de catre miscarea valului, printr-un orificiu aflat in partea superioara a acestora.
In partea sa inferioara, incinta este prevazuta cu un perete oblic, tip rampa de urcare. Acesta are rolul de a ghida si de a favoriza ascensiunea si coborarea valurilor prin eliminarea turbulentelor (curentilor turbionari) cauzate de contactul acestora cu un perete vertical. Principiul este acelasi cu cel al digurilor disipatoare de energie, diferenta fiind aceea ca energia valurilor este captata si nu se pierde prin disipare.
Mentionez faptul ca incintele descrise, pe scurt, mai sus reprezinta doar doua exemple dintre modelele constructive care pot transmite, singular sau combinate, aer sub presiune spre volant.
    
VOLANTUL
Avantajul volantului propus de mine este acela ca se comporta ca o baterie de energie cinetica, absorbind socurile de putere ale valului si transmitand generatorului o turatie constanta si un lucru mecanic de valoare mare in sarcina.Mentionez faptul ca masa volantului poate fi marita sau scazuta, functie de volumul de aer pompat sau aspirat(valuri de furtuna sau mare calma), fara ca volantul sa fie oprit din rotatie ! Din motive usor de inteles, in prezentul articol, nu voi da alte amanunte legate de constructia acestuia

Avantajele prezentului proiect :
-Pret de cost mult mai scazut, in comparatie cu proiectelor existente, pentru o putere similara.
-Instalatie robusta, cu o singura piesa in miscare, eliminandu-se pierderile de energie prin frecare.
-Componenta activa(in miscare) se afla pe tarm fiind ferita de eventuale distrugeri cauzate de furtuna sau de actiunea coroziva a apei de mare.
-Componenta pasiva(incinta) poate fi amplasata la tarm sau in larg si este insensibila la valuri inalte sau furtuna datorita constructiei sale. In functie de modelul constructiv, poate prelua energia cinetica a valurilor atat in miscarea lor pe verticala cat si pe orizontala.
-Au avantajul de a prevenii eroziunea tarmului, componenta pasiva avand rolul de a intrerupe si disipa frontul, respectiv energia valului cu care vine in contact.
-Cladirea in care se va monta ansamblul volant-generator se va incadra in modelul urbanistic si arhitectural din regiunea respectiva pentru ca nu se impune o cladire cu o arhitectura speciala, conditia principala fiind doar spatiul interior acesteia, care trebuie sa cuprinda, in volum, ansamblul amintit mai inainte. In acest fel cladirea in discutie nu va iesi in evidenta, negativ, din punct de vedere vizual. Din punct de vedere sonor cladirea in discutie poate fi izolata fonic cu materiale de constructie obisnuite, fara a necesita operatii speciale. Din punct de vedere fonic, doar in interiorul cladirii vor fi zgomote, sursa acestora fiind jetul de aer comprimat (in trecerea lui prin sistem) si generatorul de curent electric.
-Conducta de transport, pentru aer comprimat, nu este vizibila deoarece se va ingropa in sol, in zona uscatului, iar in zona marina se va ancora de fundul marii prin niste lesturi din beton, in forma de potcoava, care incaleca, la propriu, conducta amintita.
-Incinta marina(componenta pasiva) se poate placa, pe suprafata ei exterioara cu bucati de stanca sau piatra astfel incat sa copieze forma reliefului, din zona litoralului, in care se afla incinta marina amintita. In acest mod, aspectul exterior, se va incadra si confunda cu relieful zonei respective.

Ultimile trei mentiuni sau facut datorita opiniilor critice exprimate in legatura cu impactul, vizual si fonic, negativ, al proiectelor de captare al energiei valurilor, comparativ cu urbanismul si relieful zonei in care au fost amplasate.


APLICABILITATE INDUSTRIALA
Personal consider ca prezentul proiect poate fi pus in practica cu succes, modelul prezentat (prin variantele sale) fiind flexibil la orice tip de valuri marine, indiferent de inaltimea si perioada acestora.
Datorita faptului ca am optat ca partile componente care contin imbinari prin sudura sau suruburi cu piulita, precum si piesele care asigura rotatia (rulmenti) sunt in totalitatea lor amplasate pe tarmul marii, am eliminat actiunea deosebit de coroziva a apei de mare. De asemenea amintita amplasare va face mult mai facile interventiile la instalatii (volant, cutia de viteze, generator).
Faptul ca doar incinta precum si conducta de legatura sunt amplasate in apa simplifica montajul si intretinerea.
Datorita faptului ca rezultatul punerii in practica, va fi producerea de energie electrica, sursa fiind una neconventionala, regenerabila si ecologica, aplicatiile sunt usor de inteles.
Consider ca prin variantele in care se poate combina (una sau mai multe incinte pasive pentru a actiona un volant) se poate obtine energie electrica in regim industrial.
Poate furniza energie pentru consumatori individuali sau pentru sistemul public de alimentare cu energie electrica.
Prin faptul ca mai multe incinte pot forma diguri captatoare de energie iar aplicatia complementara este protejarea litoralului de eroziune sau protejarea porturilor pe timp de furtuna, consider ca aplicabilitatea are eficienta economica si o investitie in acest sens se justifica si se poate amortiza in timp util.

Autorul poate fi contactat pe adresa : dan.nistor@asconet.ro


Comentarii (0)

Adauga un comentariu

    Comentariile care contin injurii, un limbaj licentios, instigare la violență sau ura vor fi sterse. Îi rugam pe cititori sa ne raporteze orice abuz vor sesiza in comentariile postate pe NaturEnergy.

Sisteme solare termice


  • Energia vantului
  • Energie solara cu panouri fotovoltaice
  • Energie geotermala
  • Energia mareelor
  • Energie Hidro
  • Biocombustibil
  • Energie solara
PARTENERI MEDIA








DK Expo



















Real Time Web Analytics Solutie web: Open Web Design