Μελέτη ανεμογεννήτριας κατακόρυφου άξονα για θέρμανση.

Abstract

Έχοντας αναγνωρίσει το παγκόσμιο πρόβλημα των κλιματικών αλλαγών, είναι πλέον προφανές ότι επιβάλλεται η απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και η άμεση στροφή στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Από τεχνολογική και οικονομική πλευρά, η πιο ώριμη μορφή καθαρής ενέργειας είναι σήμερα η αιολική, η οποία συμβάλλει στην αποτροπή των κλιματικών αλλαγών, προσφέροντας συγχρόνως ποικίλα περιβαλλοντικά, κοινωνικά και οικονομικά πλεονεκτήματα. Επιπλέον, η Ελλάδα είναι μία χώρα που είναι προικισμένη από τη φύση με ισχυρούς ανέμους, που έχει την εμπειρία της βιωσιμότητας της αιολικής ενέργειας. Στην παρούσα εργασία μελετάται το ζήτημα της εγκατάστασης ανεμογεννήτριας κατακόρυφου άξονα για παραγωγή θέρμανσης σε αστικές περιοχές. Στο αρχικό κομμάτι της εργασίας γίνεται μια γενική αναφορά για τα περιβαλλοντικά και ενεργειακά προβλήματα αλλά και για τη σημασία των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Στη συνέχεια αναφέρεται η αιολική ενέργεια, η αξιοποίηση της και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της. Επίσης γίνεται αναφορά στον άνεμο, στις μετρήσεις του αιολικού δυναμικού όπως και σε διάφορες σχέσεις που σχετίζονται με τον άνεμο. Σε επόμενο βήμα γίνεται αναφορά στα συστήματα αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας, στους τύπους που χωρίζονται τα συστήματα αυτά και στην αξιοποίηση της για παραγωγή θέρμανσης. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στον τύπο της ανεμογεννήτριας που έχει επιλεγεί (Savonius), καθώς και στους λόγους για τους οποίους επιλέχτηκε. Τέλος, γίνεται ο σχεδιασμός της ανεμογεννήτριας Savonius στο Pro/ENGINEER, που είναι ένα λογισμικό τρισδιάστατης παραμετρικής μοντελοποίησης. Επίσης, αναφέρονται οι λόγοι που επιλέχτηκε το λογισμικό αυτό, καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του σε σχέση με αντίστοιχα λογισμικά.

Taking in account the world problem of climatic changes, it is obvious that it is essential to be reduced the dependence by fossil fuels, as well as the direct turn in the renewable energy sources. From technological and economic point of view, the most mature technology of clean energy today is the wind energy, which contributes in the prevention of climatic changes, offering simultaneously various environmental, social and economic advantages. Moreover, Greece is a country that presents a significant wind potential, in which the viability of wind energy has been proved. The present work studies the aspect of a vertical axis wind turbine installation for heating purposes in urban regions. Initially, an introduction on the environmental and energy problems, as well as on the importance of renewable energy sources is presented. Following this, there is a description on wind energy, its exploitation and its advantages and disadvantages. Additionally, there is a description about wind speed and direction variations and wind measurements. As a next step, there is a report about the systems of wind energy exploitation (wind turbines), their types, and their applications for heating production. There is a specific reference to the chosen type of wind turbine (Savonius) and the advantages that it offers. Finally, this work contains the modeling of the selected Savonius type wind turbine in Pro/ENGINEER, which is a parametric three-dimensional design software. Also, the reasons for the selections of this software are reported, as well as its advantages and disadvantages compared to related programs.