Share to Facebook 
Share to Twitter 
Share to Linkedin 
PGT SocialWeb - Copyright © 2010 by pagit.eu

Energija vjetra

E-mail
Autor Iva Zelenko   

Vjetar najjednostavnije možemo opisati kao strujanje zra?nih masa koje nastaje uslijed razlike temperatura odnosno tlakova. Strujanjem zraka dolazi do trenja, odnosno gubitka kineti?ke energije u doticaju sa ?vrstom podlogom, što rezultira razlikama u brzini strujanja u prostoru i vremenu.

Uslijed nejednolikog zagrijavanja Zemljine površine dolazi do zagrijavanja zra?nih masa. Topli zrak uzdiže se na desetak km u ekvatorijalnom pojasu, te se usmjerava prema polovima i zakre?e pod utjecajem Zemljine rotacije, odnosno Coriolisove sile. Hladni zrak popunjava nastale praznine i na taj na?in uzrokuje stalne vjetrove.

vjetar

Lokalni vjetrovi nastaju zbog globalne raspodjele tlaka i putuju?ih cirkulacijskih sustava, odnosno, uvelike ovise o topografskom i geografskom obilježju kao što su: drve?e, zgrade, jezera, more, planine i kotline.

Zna?ajke vjetra:

Vjetar se naj?eš?e opisuje dvjema jednostavnim komponentama: smjerom i ja?inom. Za odre?ivanje smjera koristi se vjetrulja, a ozna?avamo ga stranom svijeta sa koje dolazi.

ruza vjetrova

Ja?inu vjetra odre?ujemo anemometrom ili pomo?u Beaufortove ljestvice, oznakama od 0 do 12, gdje 0 ozna?ava brzinu vjetra od 0-14 km/h, a 12 ozna?ava orkanski vjetra ja?i od 154, 8 km/h.

brzine vjetra - Beaufort-ova ljestvica

 


Brzina vjetra opisuje se sa tri svoje veli?ine. Srednjom brzinom vjetra (naj?eš?e kao 10-minutni prosjek, ali može biti i satni, 6-satni, dnevni, pa i mjese?ni i sezonski prosjek), trenuta?nom brzinom vjetra i fluktuiraju?om komponentom brzine vjetra. Fluktuiraju?a komponenta brzine vjetra odre?uje longitudinalni (horizontalni) intenzitet turbulencije, te na taj na?in opisuje mahovitost i stalnu promjenjivost brzine vjetra.

Trenuta?nu brzinu vjetra odre?ujemo formulom:

vtrenuta?no = vsrednje + vfluktuiraju?e

Zbog trenja u dodiru s površinskim slojem Zemlje (koji se opisuje kao hrapavost terena pri modeliranju strujanja vjetra) brzina vjetra je nula tik uz površinu, te ubrzano raste s visinom do granice atmosfere (oko 2 kilometra iznad tla). Na toj visini promjena brzine s daljnjim rastom visine postaje jednaka nuli.

Srednju vrijednost brzine vjetra odre?uju sezonske pojave, a trenuta?na vrijednost može zna?ajno oscilirati zbog interakcije vjetra sa površinom tla i zbog termi?kih efekata uslijed pomaka zra?nih masa.

Energija vjetra:

Energija koju vjetar u sebi nosi i koja se može upotrijebiti na koristan na?in ovisi o kubu srednje brzine vjetra koji puše, ali i o gusto?i zraka (koja pak ovisi o nadmorskoj visini i temperaturi).

Energija vjetra ovisni o specifi?noj snazi vjetra u odre?enom vremenskom intervalu:

vjetar

gdje je Ek,vj kineti?ka energija vjetra, Pvj snaga vjetra, a t vremenski interval u kojem puše vjetar - ili jednostavnije, ako kažemo da u odre?enom vremenskom intervalu T vjetar puše jednoliko jednadžba glasi:

vjetar

gdje je Pvj zamijenjen sa

vjetar

pri ?emu je ? gusto?a zraka, a v3 kub brzine vjetra.

Kako smo ve? napomenuli, gusto?a zraka ovisi o nadmorskoj visini (tj. tlaku) i temperaturi. Tako se gusto?a zraka za odre?eno podru?je i vremenski period može odrediti kao:

vjetar

pri ?emu je ?0 gusto?a zraka pri standardnim uvjetima, pb barometarski tlak, a T temperatura zraka.

Iskoristivost energije vjetra je ograni?ena, te se u slobodnoj struji zraka samo jedan njen dio može pretvoriti u korisnu energiju. Razlog leži u ?injenici da u slobodnoj struji vjetra isti mora nastaviti svoje strujanje da bi omogu?io dolazak vjetru iza sebe. To ograni?enje naziva se Betzov zakon. On se izražava kroz stupanj aerodinami?ke pretvorbe koji je ograni?en Betzovom granicom, a koja iznosi 0,593. To zna?i da se maksimalno 59,3% energije vjetra može pretvoriti u korisnu energiju aerodinami?kom pretvorbom u slobodnoj struji vjetra.

Unato? tome, kao i ?injenici da energija vjetra nastaje pretvorbom samo 1% energije Sunca dozra?ene na Zemlju, vjetar je jedan od izdašnijih izvora obnovljive i održive energije, te njegov tehni?ki potencijal uz današnje stanje tehnologije daleko nadmašuje potrebe ?ovje?anstva za elektri?nom energijom.

Tags:     vjetar      kako nastaje vjetar      energija vjetra      snaga vjetra      brzina vjetra      lokalni vjetrovi      globalni vjetrovi      coriolisova sila
Vezane vijesti
Index ÄŤlanka
Što je vjetar i kako nastaje
#2
Sve stranice
 

Vjetroelektrane za po?etnike

VE u regiji

Nove tehnologije

Podržavate li izgradnju vjetroelektrana u vašoj regiji?