Architektur

Windenergie

imm
Windenergie Es hat sich geändert: 2012-09-25 di Enrica Garuglieri

Weltweit werden 80% der verbrauchten Energie durch Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Öl, Kohle und Methan erzeugt. 
Pflanzen, die fossile Brennstoffe verwenden, erzeugen umweltschädliche Gase. In den letzten Jahren haben sich Staaten auf der ganzen Welt verpflichtet, zum Schutz der Umwelt und zum Ausgleich des wachsenden Energiebedarfs ein Modell für eine nachhaltige Entwicklung zu verfolgen, einschließlich der Nutzung der durch Wind erzeugten kinetischen Energie.
Die Notwendigkeit, alternative Energiequellen zu finden, breitete sich nach der Wirtschaftskrise von 1973 aus, als die arabischen Länder den Ölpreis erhöhten, was unter anderem den Anstieg des Strompreises verursachte, was folglich zu einem Anstieg der Strompreise führte Stellt das Bewusstsein für die Erschöpfung fossiler Brennstoffe und damit die Notwendigkeit fest, nach alternativen und erneuerbaren Ressourcen zu suchen.
Beispielsweise kann ein Onshore-Windpark, der aus 30 Windkraftanlagen mit jeweils 300 kW in einem Gebiet besteht, in dem der Wind mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 km / h weht, 20 Millionen kWh pro Jahr oder einen Bedarf von etwa 7000 erzeugen Familien. Um das gleiche Ergebnis zu erzielen, würde ein Kohlekraftwerk 22 Tonnen Kohlendioxid, 125 Tonnen Schwefeldioxid und 43 Tonnen Stickoxid in die Luft abgeben.

ORIGINS von Windkraftanlagen
Die erste Nutzung der Windenergie erfolgte in prähistorischen Zeiten durch den Einsatz von Schiffsantrieben in den Segeln von Booten und Schiffen.
Die ersten Windmühlen erschienen in Persien und Mesopotamien um das II-III-Jahrtausend v. Chr., In denen Windenergie zum Transport von Wasser oder zum Bewegen von Mühlsteinen und zum Mahlen von Getreide verwendet wurde.
In Holland wurde Windenergie verwendet, um Wasser aus den Poldern (Landesteilen unter dem Meeresspiegel) zu pumpen. Diese Mühlen wurden durch Holzrahmen gebildet, auf denen die Leinwand befestigt war, die auf diese Weise Segel bildeten, die vom Wind in Rotation geschoben wurden. 
Die Windenergie wurde kürzlich mithilfe von Laufrädern genutzt, um sie in Elektrizität umzuwandeln. 

MERKMALE VON WINDKRAFTANLAGEN
Es gibt zwei Arten von Windparks: Onshore-Anlagen, bei denen es sich um Windparks an Land handelt, und Offshore-Anlagen, bei denen es sich um Anlagen handelt, die wenige Kilometer von der Küste von Meeren oder Seen entfernt installiert wurden, um die starke Strömung in diesen Gebieten optimal zu nutzen.
Es gibt auch netzunabhängige Windparks, dh unabhängige Windparks, die zur Stromerzeugung für den Eigenverbrauch verwendet werden. Sie sind nicht an das nationale Stromnetz angeschlossen, da sie den individuellen Energiebedarf vollständig decken sollen. Diese Systeme sind besonders ideal für diejenigen, die in Berghütten oder in besonders windigen Regionen leben. Wer netzunabhängige Windparks installiert, ist frei von den Energiekosten.
Der Abstand zwischen den Windkraftanlagen wird berechnet, um gegenseitige Störungen zu vermeiden. Sie müssen mindestens das 5- oder 10-fache des Blattdurchmessers betragen. Um festzustellen, wo eine Windkraftanlage installiert werden muss, müssen Sie Folgendes wissen:

  • Die Konformation des Landes, die die Windgeschwindigkeit beeinflusst und zu einer Klasse mit geringer Rauheit gehören muss und eine Neigung zwischen 6 und 16 Grad aufweist 
  • Die Richtung und Geschwindigkeit des Windes. Die Richtung kann anhand der geografischen Herkunft oder der "Rose der Winde" klassifiziert werden. Die Kraft kann entweder durch Messung der Geschwindigkeit (Knoten) oder durch die von Beufort vorgeschlagene Skala angezeigt werden. Moderne Windmühlen werden Windkraftanlagen genannt. Die Drehbewegung der vom Wind erzeugten Blätter wird auf einen Generator übertragen, der Elektrizität erzeugt.

Moderne Windmühlen werden Windkraftanlagen genannt. Die Drehbewegung der vom Wind erzeugten Blätter wird auf einen Generator übertragen, der Elektrizität erzeugt.
Es gibt mehrere Modelle von Windkraftanlagen in Form und Größe, die verwendet werden, sind von mittlerer Größe Windkraftanlagen: 50 Meter in der Höhe, mit zwei oder drei Schaufeln 20 Metern, ist in der Lage, eine Leistung von 500 / 600 kW und erfüllt die Notwendigkeit Strom 500 Familie um.

Die Windkraftanlage besteht aus:

  • Der Rotor besteht aus einer Nabe, auf der die Schaufeln befestigt sind (häufig Glasfaser), der bei einer höheren Geschwindigkeit als 200 km / h drehen kann;
  • das Antriebssystem. Die Windkraftanlage ist mit einem aerodynamischen Bremssystem ausgestattet, das als Notbremse zum Anhalten des Rotors bei Windüberdrehzahl verwendet wird, und einem mechanischen Bremssystem, das zum Anhalten des Rotors dient, und als Feststellbremse.
  • Der Turm und die Fundamente. Der Turm besteht aus Stahlbetonholz, Stahl oder synthetischen Fasern in Rohrform und hat die Aufgabe, die Gondel und den Rotor zu stützen. Die Fundamente, durch die der Turm am Boden verankert ist, bestehen normalerweise aus Stahlbeton;
  • Der Spin-Multiplikator. Sein Zweck ist es, die langsame Rotation der Schaufeln in eine schnellere umzuwandeln, damit der Stromgenerator funktioniert.
  • Der Generator. Es wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um;
  • Das Steuerungssystem. Es hat zwei Funktionen: Verwaltung der Windkraftanlage in ihren verschiedenen Arbeitsfunktionen und Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung, die im Falle einer Fehlfunktion und Überlastung aufgrund einer zu hohen Windgeschwindigkeit den Betrieb der Windkraftanlage blockiert;
  • Das Raumschiff und das Giersystem. Die Gondel ist eine Kabine, in der alle Komponenten der Windkraftanlage untergebracht sind. Sie ist oben auf dem Turm angeordnet und kann um 180 ° um ihre Achse gedreht werden. Das Giersystem ist ein Servomechanismus, der eine kontinuierliche Ausrichtung zwischen der Rotorachse und der Windrichtung gewährleistet. Bei Abweichung der Achse der Windrichtung aktiviert die Schaufel einen Motor, der die Gondel neu ausrichtet.

Windenergie in Italien und weltweit

Ende 2011 betrug die weltweite Erzeugungskapazität von Windkraftanlagen 237 Gigawatt; Die potenzielle Gesamtproduktion, die auf etwa 500 Terawattstunden geschätzt wird, entspricht etwa 3% des weltweiten Stromverbrauchs. 
Der weltweit erste Platz für installierten Strom ist China mit 62 Gigawatt installierter Leistung, gefolgt von den Vereinigten Staaten von Amerika (47) und Deutschland (29).
In Italien wurden 1990 die ersten Windkraftanlagen installiert, aber erst seit 1996 ist eine erhebliche Anzahl von Anlagen an das Stromverteilungsnetz angeschlossen. Der Beitrag erneuerbarer Energien in Italien beträgt 7,4%.
Am stärksten betroffen sind die Regionen des Südens, insbesondere Kampanien, Apulien, Molise, Sizilien und Sardinien.

VORTEILE
Die Vorteile der erneuerbaren Energien, insbesondere Windkraft, sind:

  • Die Nutzung einer erneuerbaren, nachhaltigen, unerschöpflichen und umweltschonenden Energiequelle, Wind;
  • Es wird kein Erdgas-CO erzeugt2 Außer in kleinen Mengen für den Bau der Anlage;
  • Die Abmessungen der Windparks sind für die Bedürfnisse kleiner Städte oder dünn besiedelter Provinzen geeignet, da ihre Leistung leicht skalierbar ist.
  • Die Kosten für Wartung und Demontage sind sehr gering, da viele Komponenten recycelbar und wiederverwendbar sind.
  • Es gibt Raum für Verbesserungen bei den Kosten, bei der Transformation von der aktuellen mechanischen und elektrischen Strom zum Speicher durch die Verwendung von Batterien.

NACHTEILE
Es gibt einige Nebenwirkungen der Anlage:

  • Die Besetzung des Territoriums. Die Windkraftanlagen und die unterstützenden Arbeiten nehmen nur 2-3% des für den Bau der Anlage erforderlichen Gebiets ein (der verbleibende Teil des Gebiets kann für Landwirtschaft und Pastoralismus genutzt werden).
  • Erkennbare Wirkung. Aufgrund ihrer Konfiguration sind die Windkraftanlagen sichtbar und entstellen in einigen Fällen die umgebende Landschaft
  • Lärm. Das Geräusch einer Windkraftanlage wird durch die Reibung der Blätter mit der Luft und durch den Geschwindigkeitsmultiplikator verursacht. Der Lärm einer Windkraftanlage muss in der Nähe von Häusern weniger als 45 Dezibel betragen
  • Auswirkungen auf Flora und Fauna. Die einzigen gefundenen Effekte betreffen den Aufprall der Vögel auf den Rotor der Maschinen.
  • Störungen der Telekommunikation und elektromagnetische Effekte. Die Aktivität von Windkraftanlagen kann die Aktivität von Radar beeinträchtigen.
  • Abschließend werden die Vorteile der Windparks, um die Umwelt und das Wohlergehen des Einzelnen werden qualitativ überwiegen die Nachteile, die mit kleinen Schritten, wie beispielsweise die Form sorgfältig wählen Sie die Farbe und die Größe der Windkraftanlagen gemildert werden können, weil sie zu schützen Harmonisierung mit der Landschaft.

Auch interessant