Eoliană îngropată

 Un nou tip de eoliană cu totul inedită  este o eoliană îngropată , ce este într-un locaș circular iar de jur împrejur sunt țevi ce orienteaza vântul colectat prin țevi pâlnie ce se orientează după direcția vântului pentru colectare . Locasul elicei este ca o palnie cu deschiderea mare in sus pentru evacuare. Nu stiu ce avantaje sunt dar am am impresia ca este mai deosebita si se aseamana cu o turbina hidro . Aceasta turbina ar putea fi amplasata pe varful muntilor deoarece nu ar fi parti in miscare vizibile.

Imaginea este doar sugestivă nu respectă proiectul.

Introducere

Conceptul de eoliană îngropată, așa cum este descris în cerere, prezintă o abordare inovatoare față de tehnologia convențională a turbinelor eoliene. Această eoliană se distinge prin amplasarea sa într-un locaș circular, înconjurat de țevi care colectează și direcționează vântul către o elice centrală. Locașul elicei are o formă de pâlnie, cu deschiderea mare în sus, pentru a facilita evacuarea aerului. Această configurație unică ridică o serie de întrebări cu privire la funcționarea, eficiența și fezabilitatea sa, pe care le vom aborda în detaliu în acest raport.

Utilizarea energiei eoliene are o istorie îndelungată, datând încă din secolul al VII-lea î.Hr., când perșii foloseau morile de vânt pentru măcinarea grăunțelor. De-a lungul timpului, morile de vânt au evoluat, fiind utilizate pentru diverse aplicații, cum ar fi tăierea buștenilor, mărunțirea tutunului și pomparea apei. Astăzi, turbinele eoliene moderne transformă energia vântului în energie electrică, contribuind la reducerea dependenței de combustibilii fosili și la protejarea mediului înconjurător.

Descrierea conceptului

Eoliana îngropată propusă se bazează pe principiul concentrării și direcționării fluxului de aer pentru a maximiza energia cinetică captată de elice. Țevile circulare care înconjoară locașul turbinei acționează ca niște captatoare de vânt, indiferent de direcția din care acesta bate. Aceste țevi sunt prevăzute cu pâlnii de orientare, care se ajustează automat în funcție de direcția vântului, asigurând o colectare optimă a acestuia. Aerul colectat este apoi canalizat către elicea centrală, amplasată în locașul în formă de pâlnie. Forma de pâlnie a locașului contribuie la accelerarea fluxului de aer în jurul elicei, sporind astfel eficiența acesteia. Aceste eoliene vor avea nevoie de un canal de scurgere a apelor pluviale. generatorul este amplasat sub locasul elicei. daac palele sunt grele pe langa faptul ca axul este mai stabil si marginile exterioare vor pute fi prevazute cu role de sustinere pe o sină exterioara.

Funcționare

Funcționarea eolienei îngropate se aseamănă, într-o oarecare măsură, cu cea a unei turbine hidro. Țevile de colectare a vântului pot fi comparate cu canalele de aducțiune ale unei hidrocentrale, care direcționează apa către turbină. Elicea eolienei, la fel ca turbina hidro, transformă energia cinetică a fluidului (aerul, respectiv apa) în energie mecanică de rotație. Această energie mecanică este apoi convertită în energie electrică prin intermediul unui generator.

Avantaje și Dezavantaje

Eoliana îngropată prezintă o serie de avantaje potențiale față de eolienele convenționale:

• Impact vizual redus: Fiind îngropată, eoliana nu afectează peisajul și se integrează mai bine în mediul înconjurător.
• Rezistență la condiții meteorologice extreme: Amplasarea în subteran oferă protecție împotriva vânturilor puternice, furtunilor și a altor fenomene meteorologice extreme.
• Potențial de eficiență crescută: Concentrarea și direcționarea vântului ar putea duce la o eficiență energetică mai mare decât în cazul turbinelor eoliene convenționale, direcționarea curentului de aer se realizează de pe circumferința rotorului 360 grade, din țevi ca niște ajutaje ce direcționează aerul pe direcți de rotire a palelor 
• Reducerea zgomotului: Amplasarea în subteran ar putea contribui la reducerea zgomotului produs de eoliană.
• Economisirea costurilor la energie: Energia eoliană poate fi o sursă mai ieftină de energie electrică decât sursele tradiționale.
• Accesibilitate: Întreținerea și repararea eolienei îngropate ar putea fi mai ușoară din cauza amplasării sale, la nivelul solului, subsolului.
• Impact asupra faunei: Turbinele eoliene îngropate nu reprezentă un pericol pentru păsări și lilieci.
• Ventilație: Forma de pâlnie a eolienei asigurară o ventilație de evacuare a aerului cald din locașul turbinei ce este esențial pentru a preveni supraîncălzirea și a menține o funcționare optimă.
• Axul fiind vertical greutatea elicei este mai ușor de suportat, este echilibrată corespunzător baza axului fiind din beton. 
• Palele sunt mai grele ele pot fi susținute pe circumferința prin susținerea unor role pe o șină. 
• Pâlniile ar putea fi orientate de un sistem de coadă ce se va opune direcției vântului, astfel fără să mai fie necesare motorașe de orientare și ghidaj computerizat sau pâlnia mai poate fi orientată cu 2 aripi verticale de orientate în așa fel încât gura pâlniei să fie în fața vântului (2 aripi sunt necesare pentru a alinia perfect pe direcția vântului). Detalii despre proiect ce poate le-am scăpat din vedere le puteți obține dacă mă contactați . Pâlniile sunt dispuse pe o arie largă și sunt conectate prin țevi de eoliana subterană unde aerul va impinge cu presiune, în unghi semi tangențial, palele.

De asemenea, există și o serie de dezavantaje potențiale:

• Costuri de construcție: Construcția locașului circular și a sistemului de țevi de colectare ar putea fi mai costisitoare decât instalarea unei turbine eoliene convenționale, pentru că necesită construirea unei incinte , rotira acestora se face cu un motor comandat cu un soft, care sa pună plnia pe direcția contrară direcției vântului.
• Impact asupra solului: Construcția locașului ar putea afecta structura și proprietățile solului. 
• Ninsori abundente ar putea bloca eoliana, deci ar trebui construit un acoperiș ce să protejeze de ninsori și viscol, ceea ce duce la costuri suplimentare. 

Stocarea energiei

Un aspect important în utilizarea energiei eoliene este stocarea energiei generate. Deoarece vântul este o sursă intermitentă de energie, este necesară stocarea energiei produse pentru a asigura o alimentare continuă cu energie electrică. Bateriile reprezintă o soluție eficientă pentru stocarea energiei generate de turbinele eoliene.

Calcule aproximative

Pentru a estima puterea generată de eoliana îngropată, putem utiliza formula generală pentru puterea eoliană:

P = cp * 1/2 * ρ * A * V^3

unde:

• P este puterea generată (în wați)
• cp este coeficientul de performanță al turbinei (o valoare între 0 și 1)
• ρ este densitatea aerului (aproximativ 1.22 kg/m3)
• A este aria turbinei (în m2)
• V este viteza vântului (în m/s)

Coeficientul de performanță (cp) depinde de designul turbinei și de condițiile de funcționare. Pentru o estimare preliminară, putem considera un cp de 0.4, o valoare tipică pentru turbinele eoliene moderne.

De exemplu, pentru o eoliană cu un diametru al elicei de 5 metri (A = π * (5/2)^2 ≈ 19.63 m2) și o viteză a vântului de 10 m/s, puterea generată ar fi:

P ≈ 0.4 * 1/2 * 1.22 kg/m3 * 19.63 m2 * (10 m/s)^3 ≈ 24 kW

Este important de menționat că această estimare este pur orientativă și nu ia în considerare pierderile de energie din sistemul de colectare și direcționare a vântului.

Conform American Wind Energy Association (AWEA), o turbină eoliană de dimensiuni reduse este definită de următorii parametri principali: diametrul rotorului mai mic de 100 de metri, înălțimea turnului mai mică de 100 de metri și puterea nominală mai mică de 100 kW.

Construcția eolienei îngropate

Construcția eolienei îngropate presupune o serie de etape specifice, care trebuie realizate cu atenție pentru a asigura funcționarea optimă și durabilitatea instalației. Aceste etape includ:

1. Pregătirea terenului: Această etapă implică excavarea locașului circular și a canalelor pentru țevi de colectare a vântului. Este important să se ia măsuri de prevenire a impactului asupra mediului, cum ar fi protejarea solului și a vegetației.
2. Construcția fundației: Fundația trebuie să fie solidă și stabilă pentru a susține greutatea turbinei și a rezista la forțele generate de vânt.
3. Instalarea țevii de colectare: Țevile de colectare a vântului trebuie să fie instalate cu precizie pentru a asigura o direcționare optimă a fluxului de aer către turbină.
4. Montarea turbinei: Turbina eoliană este amplasată în locașul circular și conectată la sistemul de țevi de colectare.
5. Conectarea la rețeaua electrică: Eoliana este conectată la rețeaua electrică prin intermediul unui cablu subteran.

Invenții similare

O căutare în bazele de date de brevete Google Patent și EPO nu a relevat invenții identice cu conceptul de eoliană îngropată descris în cerere. Există însă o serie de brevete care descriu diverse sisteme de concentrare a vântului pentru turbine eoliene, cum ar fi deflectoare, pâlnii sau structuri aerodinamice care amplifică fluxul de aer. De exemplu, brevetul RO127313A0 descrie o turbină eoliană cu două elice coaxiale și deflector de concentrare a curentului de fluid.

Spre deosebire de turbinele eoliene cu deflectoare, care concentrează vântul doar dintr-o anumită direcție, eoliana îngropată utilizează un sistem de țevi circulare pentru colectarea vântului din toate direcțiile. Această configurație inovatoare permite captarea unei cantități mai mari de energie eoliană, indiferent de direcția vântului.

Amplasarea pe vârful munților

Amplasarea eolienei îngropate pe vârful munților prezintă atât avantaje, cât și dezavantaje:

Avantaj	Dezavantaj
Vânturi puternice și constante: Vârfurile munților sunt expuse la vânturi mai puternice și mai constante decât zonele joase, ceea ce ar putea crește producția de energie a eolienei.	Costuri de instalare: Transportul și instalarea echipamentului pe vârful munților ar putea fi costisitoare și dificile.
Impact vizual minim: Eoliana îngropată ar fi practic invizibilă, ceea ce ar reduce impactul asupra peisajului montan.	Accesibilitate: Întreținerea și repararea eolienei ar putea fi complicate din cauza accesului dificil.
	Impact asupra mediului: Construcția locașului ar putea afecta ecosistemul montan.

Concluzii și recomandări

Conceptul de eoliană îngropată prezintă un potențial interesant ca sursă de energie regenerabilă, oferind o serie de avantaje unice față de turbinele eoliene convenționale. Printre acestea se numără impactul vizual redus, rezistența sporită la condiții meteorologice extreme și potențialul de eficiență crescută datorită sistemului de colectare și concentrare a vântului. Cu toate acestea, există și provocări tehnologice și economice care trebuie abordate.

Costurile de construcție a locașului circular și a sistemului de țevi de colectare, precum și asigurarea accesibilității pentru întreținere și reparații, reprezintă aspecte importante care necesită o analiză detaliată. De asemenea, este esențială o evaluare atentă a impactului asupra mediului, în special în cazul amplasării pe vârful munților.

Deși costurile inițiale pot fi mai mari, eoliana îngropată ar putea oferi avantaje economice pe termen lung datorită rezistenței sporite la condiții meteorologice extreme și a potențialului de eficiență crescută.

Pentru a valida fezabilitatea acestui concept inovator și a optimiza designul și funcționarea sa, sunt necesare studii suplimentare care să analizeze în detaliu performanța eolienei îngropate în diferite condiții de vânt, costurile de construcție și întreținere, precum și impactul asupra mediului. De asemenea, este important să se investigheze mai aprofundat invențiile similare existente și să se identifice soluții tehnice care să maximizeze eficiența și durabilitatea eolienei îngropate.