ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Όνομα ομάδας: Οι ανεμοδείκτες Μαθητές: Νίκος Πετράκης Ιωάννα Σαλασίδη Γιάννης Χαλκιαδάκης Δημήτρης Χωριάτης

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ α)εισαγωγή στις ανεμογεννήτριες β)ερωτήσεις για την μελέτη των ανεμογεννητριών γ)εισαγωγή στο υπόθεμα της ομάδας μας το οποίο είναι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας δ)ανάλυση του υποθέματός της ομάδας με ερωτήσεις ε)αποτελέσματα από ερευνητικές εργασίες στ)επίλογος

Σαν ομάδα αποφασίσαμε να κάνουμε μια έρευνα για την αιολίκη ενέργεια διότι πιστεύαμε πως η αιολική ενέργεια έχει συμβάλλει αρκετά στην καθημερινή μας ζωή και θα έπρεπε να γνωρίζουμε καλά αυτό το ειδός τεχνολογίας. Γι'αυτό το λόγο άλλωστε επιλέξαμε να ασχοληθούμε περισσότερο με τις ανεμογεννήτριες,οι οποίες είναι από τις πιο σύχρονες ανακαλύψεις στην ανθρωπότητα.στις επόμενες σελίδες θα δείτε τα αποτελέσματα της έρευνάς μας.

Τι είναι ο άνεμος; Ο άνεμος είναι μία μορφή ηλιακής ενέργειας.οι άνεμοι προκαλούνται από τη ανόμοια θέρμανση της ατμόσφαιρας από τον ήλιο,τις εδαφικές ανωμαλίες της επιφάνειας της γης και την περιστροφή της γης.τα πρότυπα της ροής του ανέμου τροποποιούνται από το έδαφος της γης, από τους υδάτινους όγκους και από την βλάστηση.σήμερα οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την ροή του ανέμου ή την κινητική ενέργεια.οι κυριότεροι λόγοι για τους οποίους οι άνθρωποι χρησιμοποιούν αυτές τις ενέργειες είναι:α)να κινήσουν ιστιοφόρο,β)να πετάξουν χαρταετό και γ)για την παραγωγή ηλεκτρισμού.

Τι είναι η αιολική ενέργεια; Αιολική ενέργεια είναι η διαδικασία με την οποία ο άνεμος χρησιμοποιείται για να παράγει μηχανική ισχύ ή ηλεκτρισμό.οι τουρμπίνες της αιολικής ενέργειας μετατρέπουν την αιολική ενέργεια σε μηχανική ισχύ.αυτή η μηχανική ισχύς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συγκεκριμένους σκοπούς.για παράδειγμα μία γεννήτρια μπορεί να μετατρέψει την μηχανική ισχύ σε ηλεκτρισμό.

Ποιες είναι οι εφαρμογές της αιολικής ενέργειας; Η αιολική ενέργεια έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλά μέρη της γης αποτελεσματικά για πολλα χρήσιμα πράγματα όπως είναι οι για παράδειγμα οι ανεμόμυλοι,τα ιστιοφόρα και οι ανεμογεννήτριες. Επίσης χρησιμοποιείται για ηλεκτρική ροή όπως για παράδειγμα δίκτυα της ΔΕΗ ακόμα και απομονωμένες εγκαταστάσεις.

Τι είναι οι ανεμογεννήτριες; Η ενέργεια που υπάρχει στην κίνηση του ανέμου(αιολική ενέργεια) μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια από τις ανεμογεννήτριες.ο άνεμος περιστρέφει τα πτερύγια της ανεμογεννήτριας, τα οποία με τη σειρά τους περιστρέφουν ένα μοτέρ το οποίο παράγει ρεύμα.το ρεύμα αυτό μπορεί να διοχετεύεται κατευθείαν στο κεντρικό δίκτυο ρεύματος ή να αποθηκεύεται σε συσσωρευτές ή και να θερμαίνει νερό.η ισχύς που μπορεί να δώσει μια ανεμογεννήτρια εξαρτάται κυρίως από δύο παράγοντες:α)όσο μεγαλύτερα είναι τα πτερύγια,τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς της.διπλασιάζοντας το μήκος των πτερυγίων, τετραπλασιάζεται η ισχύς σε κάθε ταχύτητα ανέμου.β)όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ανέμου,τόσο μεγαλύτερη η ισχύς.με διπλάσια ταχύτητα ανέμου οκταπλασιάζεται η ισχύς της ίδιας ανεμογεννήτριας.

Είναι αδύνατο να πάρουμε όλη την ισχύ της αιολικής ενέργειας,εξ'αιτίας παραγόντων που αναλύουμε για τον τρόπο υπολογισμού της αιολικής ενέργειας.μια καλής ποιότητας μικρή ανεμογεννήτρια συνήθως μπορεί να αποδώσει μέχρι το 30-35% της διαθέσιμης στον άνεμο ισχύος.αν δηλαδή για ένα συγκεκρίμενο μέγεθος ανεμογεννήτριας και ταχύτητας ανέμου, η ισχύς του ανέμου που φτάνει στα πτερύγια της είναι 1000W, μόνο τα 350W θα είναι σε θέση να αποδώσει.μια μεγάλη ανεμογεννήτρια μπορεί να δώσει και λίγο παραπάνω.

Από τι αποτελείται μια ανεμόγεννητρια; Υπάρχουν πολλών ειδών ανεμογεννήτριες οι οποίες κατατάσσονται σε δύο βασικές κατηγορίες:α)οριζοντίου άξονα,των οποίων ο δρομέας είναι τύπου έλικα και βρίσκεται συνεχώς παράλληλος με την κατέυθυνση του ανέμου και του εδάφους.β)κατακόρυφου άξονα, ο οποίος παραμένει σταθερός και είναι κάθετος προς την επιφάνεια του εδάφους. Η απόδοση μιας ανεμογενήτριας εξαρτάται από το μέγεθος της και την ταχύτητα του ανέμου.το μέγεθος είναι συνάρτηση των αναγκών που καλείται να εξυπηρετήσει και ποικίλει από μερικές εκατοντάδες μέχρι μερικά εκατομμύρια Watt.Οι τυπικές διαστάσεις μιας ανεμογεννήτριας 500kW είναι:διάμετρος δρομέα,40 μέτρα και ύψος 40-50 μέτρα,ενώ αυτής των τριών MW οι διαστάσεις είναι 80 και 80-100 μέτρα αντίστοιχα.

Παρόλο που δεν υφίστανται κανένας καθοριστικός λόγος, εκτός ίσως από την εμφάνιση,στην αγορά έχουν επικρατήσει αποκλειστικά οι ανεμογεννήτριες οριζοντίου άξονα,με δύο ή τρία πτερύγια.μια τυπική ανεμογεννήτρια οριζοντίου άξονα αποτελείται από τα εξής μέρη:α)το δρομέα,που αποτελείται από δύο ή τρία πτερύγια από ενισχυμένο πολυεστέρα.τα πτερύγια προσδένονται πάνω σε μια πλήμνη είτε σταθερά, είτε με τη δυνατότητα να περιστρέφονται γύρω από το διαμήκη άξονα τους μεταβάλλοντας το βήμα,β) το σύστημα μετάδοσης της κίνησης, αποτελόυμενο από τον κύριο άξονα,γ)τα έδρανα του και το δ)κιβώτιο πολλαπλασιασμού στροφών, το οποιο προσαρμόζει την ταχύτητα περιστροφής του δρομέα στη σύγχρονη ταχύτητα της ηλεκτρογεννήτριας.

Η ταχύτητα περιστροφής παραμένει σταθερή κατα την κανονική λειτουργία της μηχανής.ε)την ηλεκτρική ενέργεια,σύγχρονη ή επαγωγική με 4 ή 6 πόλους η οποία συνδέεται με την έξοδο του πολλαπλασιαστή μέσω ενός ελαστικού ή υδραυλικού συνδέσμου και μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική και βρίσκεται συνήθως πάνω στον πύργο της ανεμογεννήτριας.υπάρχει και το σύστημα πέδης το οποίο είναι ένα συνηθισμένο δισκόφρενο που τοποθετείται στον κύριο άξονα ή στον άξονα της γεννήτριας.στ)το σύστημα προσανατολισμού,που αναγκάζει συνεχώς τον άξονα περιστροφής του δρομέα να βρίσκεται παράλληλα με την διεύθυνση του ανέμου.ζ)τον πύργο, ο οποίος στηρίζει όλη την παραπάνω μηχανολογική εγκατάσταση.ο πύργος είναι συνήθως σωληνωτός ή δικτυωτός και σπανίως από οπλισμένο σκυρόδεμα.

η)τον ηλεκτρονικό πίνακα και θ) τον πίνακα ελέγχου, οι οποίοι είναι τοποθετειμένοι στη βάση του πύργου.ι)το σύστημα ελέγχου παρακολουθεί,συντονίζει και ελέγχει όλες τις λειτουργίες της ανεμογεννήτριας,φροντίζοντας για την απρόσκοπτη λειτουργία της.

ΜΕΡΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα της ανεμογεννήτριας; 1. Οι κύριες περιβαλλοντικές παραμέτροι που συνδέονται με την αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας μέσω των ανεμογεννητριών είναι οι ακόλουθες:α)η οπτική ενόχληση και η αισθητική ένταξη, β)ο θόρυβος, γ)η χλωρίδα και η πανίδα και δ) οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.οι παράγοντες όπως το μέγεθος του αιολικού πάρκου, ο τύπος και το μέγεθος των ανεμογεννητριών, το μέγεθος των παράπλευρων έργων και τα χαρακτηριστηκά του τόπου εγκατάστασης παίζουν σημαντικό ρόλο στις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.το σημαντικότερο θετικό στοιχείο από την ανάπτυξη και την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας μέσω των ανεμογεννητριών είναι η μείωση των επιπτώσεων πάνω στον άνθρωπο με την αντικατάσταση της καύσης των συμβατικών καυσίμων για την πααγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.η παράμετρος αυτή δεν έχει εκτιμηθεί επαρκώς μέχρι σήμερα.

2. Από μια απλή σύγκριση μεταξύ ενός θερμικού σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με λιγνίτη και ενός αντίστοιχου αιολικού πάρκου με ανεμογεννήτριες είναι σε όλους αυταπόδεικτο ότι η υποβάθμιση του περιβάλλοντος που προκύπτει από τον θερμοηλεκτρικό σταθμό,συμπεριλαμβανομένης και της έκτασης που καλύπτει το λιγνιτορυχείο,είναι εμφανώς μεγαλύτερη από την αντίστοιχη υποβάθμιση που προκύπτει από την εγκατάσταση ενός αιολικού πάρκου.παρόλα αυτά,η θέα ενός αιολικού πάρκου από απόσταση είναι ένα γεγονός που απαιτεί προσπάθειες ενσωμάτωσης και προσαρμογής των ανεμογεννητριών στο τοπίο.οπτική ενόχληση και αισθητική ένταξη:η οπτική ενόχληση είναι κάτι υποκειμενικό και δύσκολα μπορούν να τεθούν κοινά αποδεκτοί κανόνες.

3. Η οπτική ενόχληση επηρεάζεται κυρίως από τους εξής παράγοντες:α)το φυσικό μέγεθος των ανεμογεννητριών,β)η απόσταση των ανεμογεννητριών από τον παρατηρητή,γ)ο αριθμός και ο σχεδιασμός των ανεμογεννητριών,δ)η διάταξη των ανεμογεννητριών στο αιολικό πάρκο,ε)το είδος του τοπίου και η ύπαρξη εναλλακτικών μη υποβαθμισμένων περιοχών,στ)η αντίληψη των ατόμων για το υπάρχον επίπεδο της οπτικής καλαισθησίας,και ζ)η στάση των ατόμων ως προς την αιολική ενέργεια.ο θόρυβος:οι ανεμογεννήτριες, όπως και κάθε μηχανή που αποτελείται από κινούμενα μέρη,παράγουν θόρυβο.σήμερα μπορούμε να ισχυριστούμε με βεβαιότητα ότι οι ανεμογεννήτριες είναι από τις πιο αθόρυβες μηχανές παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.ανάλογα με την προέλευσή του, ο θόρυβος που παράγουν οι ανεμογεννήτριες είναι μηχανικός και αεροδυναμικός.

4. Ο μηχανικός θόρυβος προέρχεται από τα περιστρεφόμενα μηχανικά εξαρτήματα (π.χ τα γρανάζια,οι άξονες του έλικα και της γεννήτριας).ο μηχανικός θόρυβος έχει ελαχιστοποιηθεί με γρανάζια πλάγιας οδόντωσης ή με εσωτερική ηχομονωτική επένδυση του θαλάμου που περικλείει τα κινούμενα εξαρτήματα της ανεμογεννήτριας.αντίστοιχα,ο αεροδυναμικός θόρυβος αντιμετωπίζεται με προσεκτική αεροδυναμική σχεδίαση των πτερυγιών του έλικα της ανεμογεννήτριας.

5. Για την ολοκλήρωση της εργασίας χρειάστηκε να επιλέξουμε και να αναλύσουμε ένα υπόθεμα το οποίο θα έπρεπε να συσχετίζεται με ολόκληρη την εργασία μας.έτσι, αποφασίσαμε να εντάξουμε στην εργασία μας τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας διότι γνωρίζαμε ότι το θέμα της εργασίας μας θα μας βοηθούσε αρκετά για την οργάνωση και την τελειοποιήση του υποθέματός μας.έτσι με τον ίδιο τρόπο όπως και στο θέμα μας κάναμε την έρευνα μας με σχετικές ερωτήσεις.

Ποια είναι η συνεισφορά των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στον κόσμο; Πρόκειται για τις πρώτες μορφές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος. Στις αρχές του 20ου αιώνα, με καταλυτική εξέλιξη την ανακάλυψη των μεγάλων κοιτασμάτων πετρελαίου, ο κόσμος στράφηκε αποφασιστικά στη χρήση μη ανανεώσιμων πηγών, κυρίως άνθρακα και υδρογονανθράκων.δύο ήταν οι κρίσιμοι παράγοντες στην αναβίωση του ενδιαφέροντος για τις ΑΠΕ, ξεκινώντας από τα μέσα της δεκαετίας του 1970.Ο πρώτος ήταν το ζήτημα της ενεργειακής ασφάλειας: οι δύο πετρελαϊκές κρίσεις, του 1973 και του 1979-80, οδήγησαν τις βιομηχανικά ανεπτυγμένες χώρες να αναθεωρήσουν την απόλυτη εξάρτηση τους από τα ορυκτά καύσιμα, και ιδιαίτερα το πετρέλαιο.

Οι χώρες-προμηθευτές -κατά κύριο λόγο τα κράτη της Αραβικής Χερσονήσου και του Περσικού Κόλπου- δεν ήταν ποτέ απολύτως αξιόπιστοι σύμμαχοι της Δύσης. Η τελευταία τριακονταετία στην περιοχή, με την άνοδο του ισλαμικού φονταμενταλισμού που είναι από τα κύρια χαρακτηριστικά της, έχει εντείνει περαιτέρω την ενεργειακή ανασφάλεια των ανεπτυγμένων χωρών σχετικά με τις μη ανανεώσιμες πηγές.το δεύτερο στοιχείο που οδήγησε στην ολική επαναφορά των ΑΠΕ είναι, φυσικά, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο, ιδιαίτερα τα τελευταία χρόνια, έχει αναχθεί σε κορυφαία προτεραιότητα της διεθνούς κοινότητας. Ο ενεργειακός τομέας είναι ο κύριος υπεύθυνος για τη ρύπανση του περιβάλλοντος, καθώς σχεδόν το 95% της ατμοσφαιρικής ρύπανσης που οδηγεί στην υπερθέρμανση του πλανήτη οφείλεται στην παραγωγή, το μετασχηματισμό και τη χρήση των συμβατικών καυσίμων.

Ποια είναι τα κύρια πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας; Τα βασικά πλεονεκτήματα της χρήσης ΑΠΕ είναι τα εξής:συμβολή στη μείωση της εξάρτησης από συμβατικούς, μη ανανεώσιμους ενεργειακούς πόρους.συμβολή στην άμβλυνση του φαινομένου του θερμοκηπίου, καθώς συνεισφέρουν στον περιορισμό της εκπομπής των 6 αερίων του θερμοκηπίου (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) στην ατμόσφαιρα.συνεισφορά στην ενίσχυση της ενεργειακής ανεξαρτησίας και της ασφάλειας του ενεργειακού εφοδιασμού σε εθνικό επίπεδο.αποκέντρωση του ενεργειακού συστήματος, εξαιτίας της γεωγραφικής τους διασποράς, με αποτέλεσμα τη δυνατότητα κάλυψης των ενεργειακών αναγκών σε τοπικό και περιφερειακό επίπεδο και τη συνεπακόλουθη ανακούφιση των συστημάτων υποδομής και τον περιορισμό των απωλειών από τη μεταφορά ενέργειας.

Δυνατότητα ορθολογικής αξιοποίησης των ενεργειακών πόρων, με διαφορετικές λύσεις για διαφορετικές ενεργειακές ανάγκες (για παράδειγμα χρήση ηλιακής ενέργειας για θερμότητα χαμηλών θερμοκρασιών, χρήση αιολικής ενέργειας για ηλεκτροπαραγωγή κ.ά.).χαμηλό λειτουργικό κόστος που δεν επηρεάζεται από τις διακυμάνσεις της διεθνούς οικονομίας και ειδικότερα των τιμών των συμβατικών καυσίμων.συνεισφορά στην αναζωογόνηση οικονομικά και κοινωνικά υποβαθμισμένων περιοχών με τη δημιουργία θέσεων εργασίας και την προσέλκυση ανάλογων επενδύσεων (π.χ. καλλιέργειες θερμοκηπίου με τη χρήση γεωθερμικής ενέργειας).

Έπειτα από την ανάλυση αλλά και την παρουσίαση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, σαν ομάδα αποφασίσαμε να σας παρουσιάσουμε μια σειρά αποτελεσμάτων τα οποία αναδείχθηκαν μέσω ενός ερωτηματολογιού που αφορά κάθε ηλικίας άνθρωπο.

Αποτελέσματα ερωτηματολογίου Ποιές απο τις παρακάτω πηγές ενέργειας θεωρείτε ανανεώσιμες ; 50 45,4 44,4 45 38,8 40 35 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 33,3 30 25 20 27,2 27,2 16,6 16,6 25 16,6 22,2 16-18 19-25 25-40 41+ 15 10 11,1 9,1 11,1 9,1 9,1 8,3 5 0 0 0 πετρέλαιο άνεμος βιομάζα ήλιος φυσικό αέριο πυρηνική

Γνωρίζετε αν υπάρχουν αιολικά παρκα στην Ελλάδα; 70 61,1 60 50 40 30 20 10 0 38,9 16-18 19-25 25-40 41+ ΝΑΙ ΌΧΙ

Πιστεύετε ότι στην Ελλάδα μέχρι σήμερα γίνεται σωστή εκμετάλλευση του αιολικού δυναμικού; 70 60 50 40 30 16-18 19-25 25-40 41+ 20 10 0 ΝΑΙ ΌΧΙ Ίσως Δεν γνωρίζω

Πιστεύετε ότι η λειτουργία αιολικών πάρκων μπορεί να δημιουργήσει πρόβλημα στις κατοικημ 70 60 50 40 30 16-18 19-25 25-40 41+ 20 10 0 ΝΑΙ ΌΧΙ Σε κάποιο βαθμό Δεν γνωρίζω

Θεωρείτε ότι η οικονομία της Ελλάδας μπορεί να ωφεληθεί από την λειτουργία αιολικών πάρκων; 100 90 80 70 60 50 40 16-18 19-25 25-40 41+ 30 20 10 0 Ναι,απόλυτα Όχι,καθόλου Σε κάποιο βαθμό Δεν γνωρίζω

Επίλογος Μετά την παρουσίαση και των αποτελεσμάτων του ημερολογίου τελειώνει και η εργασία μας,η οποία στηριζόταν κυρίως στις ανεμογεννήτριες και στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.γενικά,σαν ομάδα πιστεύαμε πως θα έπρεπε να γνωρίζετε κι εσείς κάποιες πληροφορίες για την αιολική ενέργεια,η οποία τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό για οικονομικούς,οικολογικούς, πολιτικούς αλλά και για κοινωνικούς λόγους. Ο κυριότερος,όμως,λόγος για τον οποίο δημιουργήθηκε η αιολική ενέργεια είναι για την συνέχιση της ζωής στον πλανήτη που κατοικούμε.