[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja



Jak człowiek wiatr ujarzmiał

Opublikowano: 15.06.2011
image

Od zarania dziejów człowiek próbował wykorzystywać energię wiatru. Do różnych celów i oczywiście z różnym efektem. Zaprzęgnięcie do pracy wiatru wielu badaczy uważa za jeden z ważniejszych kroków w rozwoju naszej cywilizacji. Nie wiemy dokładnie, kiedy człowiek po raz pierwszy ujarzmił wiatr, ale wiemy na pewno - dzięki freskom zachowanym w grobowcach faraonów - że Egipcjanie już 5000 lat przed naszą erą wykorzystywali energię wiatru do napędzania swoich łodzi.

Pierwsze urządzenia, które można nazwać wiatrakami używane były do pompowania wody. W ten sposób wiatr wykorzystywały starożytne cywilizacje dalekiego wschodu. W Indiach 400 lat p.n.e. powstał pierwszy opis zastosowania wiatraka do transportowania wody, a 200 lat p.n.e w Chinach stosowano wiatraki w kształcie kołowrotów do nawadniania pól uprawnych. Wiatraki do mielenia ziarna powstały nieco później. Za ich wynalazców uznaje się Persów, a pierwszą udokumentowaną wzmiankę o wiatrakach odnotowano w roku 644 n.e. W przeciwieństwie do konstrukcji, które rozpowszechniły się później w Europie, perskie wiatraki miały skrzydła poruszające się w płaszczyźnie poziomej na pionowym wale. Z Persji wiatraki rozprzestrzeniły się na Bliski Wschód i w XI wieku ich zastosowanie było powszechne. Wykorzystanie maszyn napędzanych wiatrem do rozdrabiania ziarna zostało zaobserwowane przez krzyżowców i kupców - a następnie przeniesione do Europy.



Pierwsze wiatraki europejskie pojawiły się we Francji na początku XII wieku, a od wieku XIII upowszechniły się w Europie. Pierwotnie wiatrak był drewnianą „budką”, którą obracano wokół centralnie usytuowanego słupa, tak aby ustawić skrzydła na wiatr. Rewolucji w konstrukcji wiatraków dokonali Holendrzy, którzy wprowadzili konstrukcje czteroskrzydłowe. Wiatrak zwany później w Europie „holendrem” posiadał trwałą konstrukcję ścian i ruchomą bryłę dachu na podstawie kołowej, która mogła obracać się wokół, tak aby skrzydła ustawiały się zawsze w kierunku prostopadłym do kierunku wiatru. XVII wiek przyniósł upowszechnienie się tej konstrukcji i aż do czasu rewolucji przemysłowej wiatraki zdominowały krajobraz Europy.



Wiatrak typu holender w Rogierówku

Wprowadzenie silnika parowego, a następnie elektrycznego spowodowało stopniowe odchodzenie od wiatraków używanych do mielenia mąki czy pompowania wody. Wiatraki zaczęły popadać w zapomnienie. Jednak nie na długo. Odkrycie energii elektrycznej tchnęło w wiatraki nowe życie. Szybko zauważono, że stary, poczciwy wiatrak może stanowić idealne, darmowe źródło energii elektrycznej.



Turbina skonstruowana przez Charlesa Francisa Brusha

Już w roku 1888 Charles F. Brush zbudował w Stanach Zjednoczonych pierwszą samoczynnie działającą siłownię wiatrową produkującą energię elektryczną o mocy 12 kW. Konstrukcja Amerykanina miała 17 metrów średnicy i posiadała 144 drewniane łopaty. Okazała się również trwała i charakteryzowała się doskonałą sprawnością jak na owe czasy.

W Europie pierwszy wiatrak do produkcji energii elektrycznej pojawił się w Danii w 1890 roku. W 1940 roku uruchomiono pierwszą turbinę o mocy 1,25 MW. Również w Danii zastosowano nowatorskie rozwiązanie wykorzystania wiatraków do produkcji wodoru w procesie elektrolizy, który następnie spalany w lampach ulicznych oświetlał miasta. Silny początkowo rozwój energetyki wiatrowej w Stanach Zjednoczonych i Europie został zahamowany przez ogólnoświatowy kryzys gospodarczy w latach trzydziestych XX wieku a następnie przez II wojnę światową. W latach 50 XX wieku prace nad wykorzystaniem energii wiatru do produkcji prądu elektrycznego ruszyły z nową siłą. Kamieniem milowym było skonstruowanie w 1950 roku przez Johannesa Juula siłowni wiatrowej z generatorem prądu przemiennego. Jego kolejne rozwiązania konstrukcyjne zawarte w elektrowni wiatrowej o mocy 200 kW zbudowanej w 1957 roku na wybrzeżu Gedser w Danii wykorzystywane są do dzisiaj. Od tego czasu notuje się rozwój współczesnych elektrowni wiatrowych. W latach 60 i 70 w Europie najpopularniejsze były trójpłatowe konstrukcje o mocy między 10 a 25 kW.



Turbina wiatrowa Gedser

Prace nad wykorzystaniem energii wiatru nabrały tempa wraz z pierwszym kryzysem naftowym w latach 70., przede wszystkim jednak wskutek ruchu denuklearyzacyjnego w latach 80. Wówczas w Europie zrodziło się gwałtowne zainteresowanie energiami alternatywnymi. Rządy wielu krajów przeznaczyły ogromne środki na poszukiwanie nowych rozwiązań umożliwiających ekologiczne i ekonomiczne wykorzystanie zasobów naturalnych. W latach 80 XX wieku nastąpił rozwój przemysłowej energetyki wiatrowej. Na przestrzeni kilkunastu lat dopracowano nowe rozwiązania techniczne w zakresie budowy siłowni wiatrowych. Niemiecki profesor Ulrich Hutter w krótkim czasie skonstruował serię prototypowych, horyzontalnych urządzeń o zmiennym ustawieniu kątów natarcia skrzydeł. W Stanach Zjednoczonych po kryzysie energetycznym rząd federalny wprowadził energetykę wiatrową do krajowego programu badań i rozwoju. Wdrożono do tych prac technologie wojskowe i kosmiczne. Agencja NASA przyczyniła się także do rozwoju energetyki wiatrowej - wybudowana przy jej współudziale turbina nad rzeką Columbia miała skrzydła o gigantycznej długości około 100 metrów i służyła celom badawczym. Inżynierowe na całym świecie skupili się nad konstrukcją wydajnych generatorów i pracach nad nowymi materiałami do budowy turbin – lekkimi a równocześnie wytrzymałymi. Usprawniono automatykę i elementy mechaniczne oraz znacznie poprawiono ich wytrzymałość. Do lat 90 największym problem elektrowni wiatrowych była ich nieekonomiczność. Problem ten został rozwiązany dzięki postępom w takich dziedzina techniki jak inżynieria materiałowa i elektrotechnika oraz projektowanie komputerowe. Od lat 90 na rynku pojawiały się turbiny coraz większe i bardziej wydajne a zarazem mniej awaryjne. Początkowo były to turbiny o mocy 600 kW, następnie 800 kW, a w końcu przekroczono wielkość 1MW. Obecnie produkowane są turbiny o coraz większej mocy, najpopularniejsze to te o mocy 2 i 3 MW. Produkcja energii elektrycznej z wiatru osiągnęła skalę przemysłową.



Turbina wiatrowa o firmy Vestas mocy 3MW

W Polsce pierwsza nowoczesna turbina wiatrowa firmy Nordtank o mocy 150kW powstała w województwie pomorskim w Lisewie w roku 1991. Zlokalizowano ją w pobliżu górnego zbiornika elektrowni szczytowo-pompowej Żarnowiec. Kolejną inwestycjami na Pomorzu była elektrownia w Swarzewie wyprodukowana przez Folkecenter. W grudniu 1993 roku nowosądecka firma Nowomag uruchomiła pierwszy polski prototyp elektrowni wiatrowej o nazwie EW100-22-20NOWOMAG na stanowisku testowym na górze Polom w Rytrze.

W ciągu następnych lat powstawały w Polsce kolejne, głównie pojedyncze siłownie wiatrowe. Pierwsza w Polsce farma wiatrowa powstała w roku 1999 w miejscowości Cisowo koło Darłowa .

Obecnie największa elektrownia wiatrowa w Polsce ma moc 120 MW znajduje się w Margoninie pomiędzy Węgrowcem a Piłą. Farma wiatrowa składa się z 60 turbin o mocy 2 MW i wytwarza około 260 000 MWh energii rocznie.

źróło: energiawiatru.eu
Artykuł pobrany z witryny: energiawiatru.eu

Katalog firm

  • Spiroflex

    Firma Spiroflex Sp. z o.o. funkcjonuje w branży grzewczej i wentylacyjnej już…
    Spiroflex
  • Hewalex

    Firma Hewalex to polski producent kolektorów słonecznych wraz z kompon…
    Hewalex
  • INFRAenergy

    INFRAenergy to nowoczesna firma z bogatym doświadczeniem w dziedzinie system&…
    INFRAenergy