Συγκριτική μελέτη διαφορετικού τύπου πυλώνων ανεμογεννήτριας 20kW.

Abstract

Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο την συγκριτική μελέτη και αποτύπωση των δυο επικρατέστερων στην αγορά και την κοινή πρακτική, τύπων αυτοφερόμενων πύργων μικρών ανεμογεννητριών οριζοντίου άξονα και συγκεκριμένα πύργου με κέλυφος και πύργου με χωροδικτύωμα. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη αναφορά στις ανεμογεννήτριες, τη πορεία εξέλιξής τους στο χρόνο καθώς και τους συνήθεις τύπους αυτών (οριζοντίου και κατακόρυφου άξονα) σε συνάρτηση με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά τους ιδίως δε αναφορικά με τις μικρές ανεμογεννήτριες. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται σύγκριση μεταξύ των διαφορετικών τύπων πύργων στήριξης με αναφορά σε συγκεκριμένους και μετρήσιμους παράγοντες όπως ενδεικτικά οι περιβαλλοντικοί παράγοντες και το κόστος εγκατάστασης και συντήρησης και διακριτή ανάλυση καθενός από αυτούς καθώς και σε συνάρτηση με τους λοίπους. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση της γεωμετρίας φορέα δικτυωτού πυλώνα ανεμογεννήτριας 20KW, με υπολογισμό των φορτίσεων και διαστασιολόγηση αυτού (μέγιστες τάσεις κατασκευής), ενώ στην συνέχεια γίνεται η αντίστοιχη παρουσίαση της γεωμετρίας φορέα ολόσωμου πυλώνα ανεμογεννήτριας 20KW, υπολογισμός των φορτίσεων και διαστασιολόγηση αυτού. Στο πέμπτο κεφάλαιο εκτίθεται μια αναλυτική κοστολόγηση των δυο τύπων πυλώνων, γίνεται ανάλυση σειράς παραγόντων που λαμβάνονται υπ’ όψιν κατά τη συγκριτική μελέτη των δυο διαφορετικών αυτών τύπων πυλώνων, όπως είναι οι ιδιαιτερότητες στη μελέτη τους, οι αδυναμίες και τα προτερήματά τους ως προς την κατασκευή τους, το κόστος κατασκευής και συντήρησης κλπ.

The present essay provides a comparative study of the two most common types of self-supporting small wind horizontal axis turbine towers, specifically the tubular steel wind turbine tower and the lattice tower wind turbine. A brief historical reference of the horizontal and vertical axis wind turbines is included, concerning the development, their evolution through time and their operating characteristics. The essay proceeds furthermore to a comparison between different types of wind towers throughout specific and measurable factors, pointing out environmental factors, the cost of installation and maintenance etc. Moreover the present essay presents in details the geometry of a 20KW wind turbine lattice tower, as well as the geometry of a 20KW wind turbine tubular steel tower. For a further comparative study, a full static analysis has been developed for the above mentioned types of towers and their foundations with all the structure details included. Taken into consideration the factors presented, a detailed construction cost of these towers is estimated, which includes a breakdown of preforced material and labor based on market research. The conclusion of this study, finally deals with the comparison analysis of the aforesaid factors.