Korzy ci i zagro enia wynikaj ce z u ycia niekonwencjonalnych ródeł energii

Transkrypt

1 Uniwerytet Mikołaja Kopernika Wydział Fizyki, Atronomii i Informatyki Stoowanej Jutyna Jarzyna Korzy ci i zagro enia wynikaj ce z u ycia niekonwencjonalnych ródeł energii Praca licencjacka wykonana w Zakładzie Dydaktyki Fizyki opiekun: dr Grzegorz Oi ki Toru 007

2 Spi tre ci 1.Wt p Konwencjonalne ródła energii i efekt cieplarniany Niekonwencjonalne ródła energii wprowadzenie Energia wiatru Budowa urz dze wykorzytuj cych energi wiatru Warunki wiatrowe w Polce i ich wykorzytanie Zale no ci opiuj ce energi wiatru Zalety i wady urz dze Energia ziemi Energia biomay Rodzaje i pooby pozykiwania biomay.3 7. Energia wody Zaoby wodne Polki i rodzaje urz dze wykorzytuj cych energi wody Energia ło ca Nałonecznienie Polki Urz dzenia wykorzytuj ce energi łoneczn -kolektory łoneczne Rodzaje kolektorów Porównanie kolektorów Rodzaje intalacji olarnych Monta kolektorów Spooby zabezpieczenia przed wyładowaniami atmoferycznymi Podtawy teoretyczne kolektorów łonecznych Bakteria legionelli Baterie łoneczne Zjawiko fotoelektryczne Mechanika efektu fotowoltaicznego

3 8.13. Rodzaje ogniw i ich zatoowanie Ogniwa wodorowe Podumowanie Zał cznik Projekt intalacji wraz z kolektorami łonecznymi znajduj cymi i w Toruniu na Skarpie 10. Literatura...69

4 1. Wt p Ry.1. Rodzaje energii Zapotrzebowanie na energi w połecze twie jet olbrzymie. Trudno w dziiejzych czaach wyobrazi obie ycie bez u ytkowania energii elektrycznej. Energia pod ró nego rodzaju potaci (Ry.1) była i jet niezb dna do rozwoju i ycia człowieka. Miara rozwoju pozczególnych Pa tw jet ilo zu ywanej energii w przeliczeniu na miezka ca []. Zu ycie energii wci wzrata a przyczyn tego jet : -przyrot ludno ci, -rozwój techniki -zmiany w trukturze gopodarczej (rozwój cywilizacji) [7]. W dobie tak daleko pouni tego rozwoju techniki, gdzie wzytkie urz dzenia nap dzane przy pomocy energii elektrycznej, a ama energia elektryczna tanowi główn gał gopodarki ka dego kraju - muimy odzuka nowych jej ródeł. Aby nie dopu ci do ytuacji w której by nam jej zabrakło, gdy powodowałoby to tragiczne kutki dla na i dla nazego otoczenia. Z powodu braku urowców, które umo liwiaj wyprodukowanie energii w konwencjonalny poób i ze wzgl du na niedotateczny rozwój niekonwencjonalnych metod jej pozykiwania nat piłoby załamanie w dziedzinie produkcji-handlu co powodowałoby kryzy w gopodarce, który miałby tragiczne kutki, zczególnie dla pa tw które wyoko uprzemyłowione. Energi, któr my wykorzytujemy pozykujemy głównie ze palania konwencjonalnych i nieodnawialnych ródeł energii. W ten poób wzrataj kozty wytwarzania energii, które powoduj wzrot jej ceny []. Zaletami tego rodzaju ródeł energii jet du a g to mocy kumulowanej w jednotce may lub obj to ci, opanowana technologia. Jednak toowanie ródeł konwencjonalnych do produkcji energii nieie za ob o wiele wi cej negatywnych kutków takich jak: -ka enie powietrza produktami palin, 3

5 -gro ba globalnego ka enia rodowika w przypadku gdy nat pi awaria -problem z utylizacja produktów tanowi cych odpady (radioaktywne) -dewatacja terenów przez odwierty, kopalnie, magazynowanie -wyczerpanie konwencjonalnych ródeł energii [8]. 4

6 . Konwencjonalne ródła energii i efekt cieplarniany Dotychczaowe konwencjonalne ródła energii, które toowane najcz ciej to ródła, które wytarcz na ok. 300lat, dlatego warto ju teraz wykorzyta ródła energii, z których b dziemy mogli korzyta, przez co najmniej milion lat. Do tych konwencjonalnych ródeł, z których otrzymujemy energi elektryczn nale : - w giel kamienny kała oadowa pochodzenia organicznego, powtała z drzewiatych paprotników, wydobywany w Europie od XVII wieku, cho jako ródło ciepła znany był ju w czaach prehitorycznych, - w giel brunatny powtał w ten am poób jak w giel kamienny, ale zabrakło czau do zako czenia karbonizacji t d łaba warto energetyczna ( zawiera du o wody), jet u ywany bezpo rednio w komplekach wydobywczo-energetycznych, natomiat jego tranport jet nieopłacalny, - ropa naftowa wyt puje w tzw. pułapkach naftowych, które powtały w wyniku fałdowa alpejkich, - gaz ziemny czapa gazowa ropy naftowej, równie mo e wyt powa amodzielnie, Ry.. Procey zachodz ce w zklarni 5

7 Spalenie tych konwencjonalnych ródeł dla uzykania energii cieplnej, elektrycznej, mechanicznej, nieie za ob powtawaniem dwutlenku w gla jet to zagro eniem, które przyczyn ocieplenie klimatu Ziemi [1]. Ocieplenie to jet prawdopodobnie powodowane rozwojem przemyłu i motoryzacji. Podwy zenie temperatury jet prawie nieodczuwalne przez człowieka, ale wpływ ocieplenia na planet mo e powodowa katatroficzne kutki, takie jak uze, katatrofalne powodzie, huraganowe wiatry i po ary. Zauwa alne zmiany mog dotyczy równie wiata ro lin i zwierz t. Przyczyn wzrotu temperatury Ziemi jet nadmierne nagromadzenie w atmoferze pary wodnej, dwutlenku w gla, tlenku azotu, dwutlenku iarki i metanu. Wi kza ilo ci tych gazów dotaj i do atmofery równie w wyniku proceów naturalnych. Jednak głównie człowiek odpowiada za wzrot koncentracji tych zwi zków w atmoferze. Nagromadzone w atmoferze gazy i ich oddziaływanie na bilan cieplny Ziemi mo na porówna do proceów zachodz cych w zklarni (ry.). Sło ce jet bardzo gor ce i du e. Wyoka temperatura ło ca powoduje, e emitowana przez nie energia poiada bardzo mał długo fali (wi kzo znajduje i w zakreie pama widzialnego), w wyniku czego poiada bardzo wyok cz totliwo, gdy emitowane jet przez ciało dokonale czarne (ło ce) w temperaturze ok K. Ta cz totliwo umo liwia energii łonecznej łatwe przenikanie do wn trza "globalnej zklarni". Cz tej energii zotaje odbita od powierzchni Ziemi w niezmienionym tanieenergia przenikaj ca zyb na zewn trz. Jet to tylko cz całkowitej energii wprowadzonej do wewn trz. Pochłoni te przez gleb ciepło, ogrzewa jej powierzchni, co prowadzi do wtórnej emiji energii przez gleb. Powierzchnia Ziemi emituje nabyt energi w potaci fal o wi kzej długo ci czyli w potaci promieniowania podczerwonego. Jak nietrudno i domy li, powierzchnia Ziemi jet znacznie chłodniejza od ło ca, tote jej promieniowanie ma znacznie mniejz cz totliwo i zdolno przenikania. Dlatego te znakomita wi kzo tego promieniowania zotaje odbita od zyby, a tylko bardzo niewielkiej cz ci udaje i przez ni przedota []. Stounek ilo ci promieniowania odbitego do ilo ci promieniowania padaj cego na dan powierzchni okre la i mianem albedo. Warto albedo zale y od charakteru powierzchni - zczególnie du ym albedo charakteryzuje i pokrywa i górna powierzchnia chmur. Dlatego im mniejze taj i obzary pokryte wiecznym niegiem, tym mniejza cz promieniowania ulega odbiciu i tym zybciej ro nie temperatura na Ziemi 6

8 Jednym z najwa niejzych gazów wyt puj cych w atmoferze i odpowiedzialnym za ocieplenie klimatu jet CO. Dwutlenek w gla jet naturalnym kładnikiem atmofery powtaj cym w proceach oddychania, gnicia i palania. Gaz ten wchłaniaj ro liny w proceie aymilacji, w którym z wody i dwutlenku w gla pod wpływem wiatła łonecznego powtaje materia organiczna. Uzupełnieniem tego proceu jet oddychanie, w którym z materii organicznej i tlenu powtaje energia, woda i dwutlenek w gla wydalony do atmofery. W ten poób ro liny bior udział w regulowaniu ilo ci CO w atmoferze. Wahania ilo ci dwutlenku w gla w wartwie przyziemnej cz to zwi zane z metabolizmem ro lin. W dzie jet go mniej ni w nocy w zwi zku z intenywn aymilacj, wi cej w pochmurny dzie i zim, kiedy do Ziemi dociera mniej wiatła, a procey aymilacyjne ulegaj powolnieniu. Dwutlenek w gla magazynowany jet przez wody mórz i oceanów. Mi dzy atmofer i oceanami zachodzi wymiana CO, dzi ki czemu tounek ilo ci tego gazu w powietrzu i wodzie jet tały. Rola mórz i oceanów polega równie na tym, e one rodowikiem ycia fitoplanktonu. Poiada on zdolno do aymilacji dwutlenku w gla, jak ro liny l dowe. Przyczyn wzrotu t enia dwutlenku w gla jet człowiek. W wielkich miatach przemyłowych ilo dwutlenku w gla oi ga nawet do 0,05-0,07% ( rednie zanieczyzczenie CO w atmoferze wynoi 0,03%), głównie gdy jet pochmurno. Dwutlenek w gla jet ubocznym produktem palania drewna i paliw kopalnych. Uzale nienie nazej cywilizacji od tych paliw jako głównego ródła energii w poł czeniu z ekplozj demograficzn powodowały, e wzroła ilo dwutlenku w gla emitowanego do atmofery. Ogromne ilo ci tego gazu powtaje na kutek wypalania laów. Efektem palania paliw kopalnianych jet równie emija dwutlenku iarki. Obecne ilniki amochodowe wytwarzaj tlenek azotu. Metan (CH4) powtaje w proceie beztlenowej fermentacji celulozy pod wpływem bakterii metanowych. Bakterie yj na podmokłych glebach, zamulonych dnach zbiorników wodnych, bagnach, ciekach komunalnych i w przewodach pokarmowych prze uwaczy oraz termitów. Cz metanu uwi ziona jet w regionach polarnych w wiecznej zmarzlinie (tale zamarzni ta wartwa gruntu). W miar ocieplenia klimatu metan jet uwalniany do atmofery. Itotnym ródłem metanu w atmoferze równie procey zachodz ce w przewodach pokarmowych zwierz t domowych. Szacuje i, e w ci gu otatnich tu lat ilo metanu w atmoferze podwoiła i. 7

9 Freony to gazy toowane jako no ne w opakowaniach aerozolowych oraz w chłodziarkach. Po zu yciu opakowa, te bardzo trwałe gazy przedotaj i do atmofery i gromadz w tratoferze na wyoko ci 0-5km. Tu powoduj rozbijanie zbudowanych z trzech atomów tlenu cz teczek ozonu. W ten poób nizczona wartwa ozonowa przepuzcza do powierzchni Ziemi wi cej promieniowania ultrafioletowego, co te przyczynia i do globalnego ocieplenia klimatu [3]. Zamiezczony poni ej wykre (ry.3) ukazuj ilo powtałych gazów takich jak: dwutlenek w gla, tlenki azotu, metan, freony, Ry. 3. Ilo powtałych gazów Jednak i tak toujemy te konwencjonalne ródła energii, które powoduj znaczne zmiany nazego klimatu a tak e zagro enie wyczerpaniem tych nieodnawialnych zaobów urowców energetycznych. Poni zy wykre (Ry. 4.) przedtawia ródła energii konwencjonalnej i niekonwencjonalnej oraz ich wykorzytanie 8

10 Ry. 4. ródła energii konwencjonalnej i niekonwencjonalnej Na wykreie widoczne jet e ludzie ch tniej korzytaj z konwencjonalnych ródeł energii a przecie te ródła nie b d wieczne. 9

11 3. Niekonwencjonalne ródła energii -wprowadzenie W przeciwie twie do konwencjonalnych ródeł energii takich jak w giel ropa gaz ziemny, których zaoby cały cza ulegaj zmniejzeniu, niekonwencjonalne ródła energii utrzymuj i na tałym poziomie tak długo jak długo b dzie trwał Układ Słoneczny wraz z Ziemi ich tan nie ulegnie wyczerpaniu. Aby zapobiec negatywnym czynnikom pozukuje i alternatywnych ródeł energii - atomowej, - łonecznej, - iły wiatru, - wykorzytywania zjawik geotermicznych, - odpadów ro linnych, zwierz cych, przemyłowych A tak e pozukiwanie bardziej racjonalnego wykorzytywania tradycyjnych ródeł ( ropa, gaz, w giel), wprowadzania mniej energochłonnych poobów produkcji [1]. Niekonwencjonalne ródła energii to ródła proekologiczne, zwi zane nierozerwalnie z naturalnymi proceami przyrodniczymi wywołanymi aktywno ci Sło ca, Ki yca, Ziemi [8]. Niekonwencjonalne ródła energii elektrycznej mo na rozdzieli na ródła odnawialne i nieodnawialne. ródłami odnawialnymi : energia wiatru, energia łoneczna, energia wód, energia cieplna oceanów, energia biomay, natomiat do ródeł nieodnawialnych nale : wodór, energia magneto-hydro- dynamiczna oraz ogniwa palne. Energi gejzerów, czyli energi geotermiczn mo na zaliczy do odnawialnych jak i do nieodnawialnych ródeł. Wykorzytanie prawie wzytkich tych niekonwencjonalnych ródeł energii elektrycznej jet zwi zane z tym, e nie powodujemy negatywnego wpływu na rodowiko [7]. W kolejnych rozdziałach przedtawione rodzaje tych niekonwencjonalnych ródeł energii, urz dzenia które wykorzytuj t energi.warto jet i zczególnie zatanowi nad tymi ródłami energii poniewa uzykana energia jet,,ekologicznie czyta" 10

12 4. Energia wiatru Ry. 5. Turbiny wiatrowe Energia wiatru iłownie wiatru, turbiny wiatrowe (Ry.5.), jet to energia ( iła wiatru), która mo e by przetwarzana na energi elektryczn w iłowniach, które przekazuj pr d do ieci elektroenergetycznej lub pracuj cych indywidualnie.energia wiatru mo e by wykorzytywana do pompowania wody konumpcyjnej, o wietlania pomiezcze, nawadniania pól,(zrazacze upraw) w rekultywacji i natlenianiu zbiorników wodnych, w telekomunikacji [7]. Wiatr jet przyczyn nierównomiernego nagrzania przez ło ce ró nych powierzchni na ziemi. Powodem tego jet zmienna topografia terenu oraz zabudowy jej powierzchni. Powietrze znajduj ce i nad powierzchni, która jet nagrzana przez ło ce unoi i do góry, co jet przyczyn zayania chłodnego powietrza np. z nad du ej powierzchni zbiornika wody (morze, jezioro, ocean,). Powtałe w ten poób ró nice temperatur powoduj przemiezczanie i ma powietrza zgodnie z naturalnymi warunkami ukztałtowania powierzchni ziemi. Przy powierzchni ziemi wiatr jet hamowany przez wyt puj ce nierówno ci terenu []. Energi wiatru człowiek potanowił wykorzyta od wielu lat, ju taro ytni Babilo czycy czy Chi czycy dotrzegli mo liwo wykorzytania energii wiatru do pracy. Pomyłem na wykorzytanie tej energii było kontruowanie wiatraka. Pierwze wiatraki pojawiły i 11

13 w Holandii ju w VIII wieku. Rozwój ich budowy nat pował w XVI i XVII wieku. Pod koniec XX wieku wobec kurcz cych i wiatowych zaobów paliw energetycznych oraz coraz wi kzej randze nadawanej problemom ochrony rodowika nat puje renean wiatraków []. Wa ne jet to, e energia elektryczna uzykiwana z wiatru jet ekologicznie czyta gdy jej wytwarzanie nie poci ga za ob palania adnych paliw. W niektórych krajach budowane elektrownie wiatrowe to utawione koło iebie turbiny wiatrowe [9] Budowa urz dze wykorzytuj cych energi wiatru Poni zy ryunek(ry.6.) ilutruje budow iłowni wiatrowej : Ry. 6. Siłownia wiatrowa 1

14 Kolejny ryunek (Ry. 7.) ukazuje budow elektrowni wiatrowej: Ry. 7. Elektrownia wiatrowa 1-kontroler, -iłownik mechanizmu przetawiania łopat, 3-główny wał, 4-chłodnica oleju, 5-krzynia przekładniowa, 6-wieloproceorowy układ terowania, 7-hamulec potojowy, 8-d wig dla obługi,9- tranformator, 10-piata łopaty, 11- ło yko łopaty, 1-łopata, 13- układ hamowania wirnika, 14-układ hydrauliczny, 13

15 15-tarcza hydraulicznego układu hamowania wirnika, 16- pier cie układu kierunkowania, 17-fundament, 18-koła z bate układu kierunkowania, 19-generator, 0-chłodnica generatora powłok przymocowanych do belki no nej [31]. Moc takiej elektrowni wiatrowej jet proporcjonalna do powierzchni migła omiatanej przez wiatr oraz do ze cianu pr dko ci wiatru. Podwojenie pr dko ci wiatru to o miokrotny wzrot mocy wiatraka. Wiatrak redniej wielko ci o wyoko ci ok.60m i rozpi to ci migła ok.44m pozwala na uzykanie mocy ok.660kw. Taka moc pozwala na zaopatrzenie w energi du ego zakładu przemyłowego lub gopodartw domowych [9]. Elektrownie wiatrowe wymagaj du ej powierzchni terenu ze wzgl du na wielko kontrukcji. 4.. Warunki wiatrowe w Polce i ich wykorzytanie Zanim jednak przejdzie i do rozwoju i budowy energetyki wiatrowej niezb dne jet przeprowadzenie pewnych pomiarów. Podtawow informacj jet pomiar pr dko ci kierunku wiatru, pomiaru tego nale y dokona w miejcu gdzie ma powta elektrownia wiatrowa. Pomiar ten wykonuje i co najmniej na dwóch wyoko ciach w ten poób aby wyeliminowa niekorzytne zawirowania wiatru powodowane obecno ci budynków, drzew. Takiego pomiaru dokonuje i przez rok, po zebraniu danych wyniki poddaje i obróbce w programie, który wka e zaoby wiatru na poddawanym badaniu terenie. Pomiar ten rejetrowany jet co10 minut, pod uwag bierze i tak e kierunek wiej cego wiatru [3]. U yteczna pr dko dla potrzeb energetyki wiatrowej to pr dko wiatru wynoz ca co najmniej 4 m/. W Polce wyró nione rejony o wzmo onej pr dko ci wiatru takie jak: -Pobrze e Słowi kie i Kazubkie -Suwalzczyzna -prawie cała nizinna cz Polki z udziałem pr dko ci na Mazowzu i rodkowej cz ci Pojezierza Wielkopolkiego -Bekid l ki i ywiecki -dolina Sanu od granic po Sandomierz W tych rejonach rednia roczna pr dko wiatru przekracza 4m/ a w rejonach wybrze a 6m/ [3]. 14

16 Poni za mapa (Ry. 8.) ukazuje warunki wiatrowe w Polce: Ry. 8. Warunki wiatrowe w Polce W Polce pracuje ok. 9 elektrowni wiatrowych podł czonych do ieci i przedaj cych energi zakładom energetycznym. Poni za mapka (Ry. 9.) przedtawia du e elektrownie wiatrowe wyt puj ce w Polce: Ry. 9. Elektrownie wiatrowe w Polce Pot g w Europie w dziedzinie produkcji i zatoowania wiatraków jet Dania. 15

17 W tym kraju zaintalowane jet ok.4000 wiatraków, co powoduje zapokojenie ok.10% potrzeb energetycznych tego pa twa [3]. Jednak energia wiatru nie jet tylko wykorzytywana do nap dzania młynów i generowania energii elektrycznej, ale energia ta wykorzytywana jet tak e przez pompy wodne. Od dawnych lat takie pompy łu yły do nawadniania lub ouzania pola pompuj c wod. Pompy te charakteryzuj i nikim koztem ekploatacji i w miar nikim koztem pocz tkowym. Stoowane pompy o wieków maj równie odpowiednie rozwi zania kontrukcyjne oraz technologiczne. Bardzo atrakcyjne koztowo jet zatoowanie tego rodzaju pomp w rolnictwie gdzie dzi ki ich zatoowaniu mo na dotarczy taniej wody u ytkowej z itniej cych zbiorników otwartych dzi ki czemu ozcz dzamy drog wod pitna. wiatowe zaoby wody nadaj cej i do po ycia z rezt bardzo kromne i ich ozcz dzanie jet wkazane pod ka dym wzgl dem. Dlatego kraje bardzo rozwini te technologicznie touj tego rodzaju pompy. Pompy wiatrowe wykorzytywane równie do oczyzczania cieków, oddalonych od terenów zabudowy (infratruktury energetycznej), co powoduje zmniejzenie koztów dalzego doprowadzenia ieci energetycznej o toownych mocach [-4] Zale no ci opiuj ce energi wiatru Energia wiatru jet wprot proporcjonalna do pr dko ci wiatru w pot dze trzeciej, przy czym pr dko wiatru ulega zmianie wraz z wyoko ci, a dodatkowo jet zale na od ukztałtowania terenu.przy powierzchni Ziemi pr dko wiatru jet równa zero, powodowane jet to ilami tarcia. Siły te powoduj, e tylko ¼ energii kinetycznej wiatru przypada na wiatry wiej ce na wyoko ci 100m, rezta czyli ¾ energii maj wiatry wiej ce powy ej 100m [8]. Ze wzgl dów technicznych i ekonomicznych budowanie tak wyokich iłowni wiatrowych jet nieopłacalne. Pr dko wiatru Vo ulega zmianie na krzydłach turbiny wiatrowej do pr dko ci V, która z turbin dalej i zmniejza do warto ci Vk, Vo Z ró nicy tej, a tak e ze padku ci nienia z p' przed turbin do p" za turbin wynika praca u yteczna. Moment ił obwodowych działaj cych na łopatki jet przenozony przez wał wirnika, przez przekładni do generatora.: Pr dko przepływu powietrza przez wirnik jet redni arytmetyczn pr dko ci wiatru przed i za wirnikiem [8]: V V V k = [m/] (1) o + 16

18 Moc u yteczna pobierana od trumienia jet ró nic energii kinetycznej powietrza przed i za wirnikiem, zgodnie z zale no ci [8]: Pu = Q* V V 0 k = A * V V *p* o V k V + A * = o V k V *p* o V k [W] () Makimum mocy dla danej pr dko ci wiatru Vo i okre lonych wymiarów wirnika A, wynika z warunku [8] dpu /dvk=0 Pu =½* A* *(Vo³- Vo* Vk²+ Vo²* Vk - Vk³) (3) dp u =½* A* *(- Vo* Vk+ Vo²-3*Vk³)=0 (4) dv k Vo Vk = 3 (5) Przy takim optymalnym zmniejzeniu pr dko ci powietrza teoretycznie makymalna moc u yteczn okre la wzór [8]: 8 Pu max= 7 A 3 π pv 0 = D *p* V 3 0 [W] (6) 7 Siła no na i oporu migla opiane zale no ciami: V FN/op=CN/op* p 0 A [N] (7) Gdzie: CN- wpółczynnik iły no nej, Cop-wółczynnik iły oporu, S one funkcj profilu migła. Stounek tych wpółczynników jet nazywany wpółczynnikiem dokonało ci profilu dla danej powierzchni migła- A [8]. Moc ilnika wiatrowego opiuje nat puj ca zale no : 1 e 1 d C P= [ (1 ) 1+ e D C op n d 1 z D 3 z d 1 D 4 ] πd Gdzie: e- wpółczynnik wykorzytania energii wiatru (e=0,3-0,4), z-wyró nik zybkobie no ci, pv 3 0 [W] (8) Sprawno przetwarzania energii wiatru na energi eteryczn jet iloczynem prawno ci turbiny wiatrowej i poł czonej z ni pr dnicy [8] Cech charakteryzuj c nap d iłowni wiatrowej jet wyró nik zybkobie no ci z, który jet tounkiem pr dko ci obwodowej ko ca wirnika U do pr dko ci wiatru Vo: 17

19 Z= U ωd = V 0 V 0 (9) W zale no ci od wpółczynnika zybkobie no ci ilnika z, pr dko ci wiatru za wirnikiem Vk [8]. oraz jego prawno ci mechanicznej, ró na jet jego prawno przepływowa: 1 Vk Vk p= (1 + ) (1 ) (10) z V 0 V0 Je li znamy wpółczynnik momentu obrotowego mo emy wyznaczy moment obrotowy na wale ilnika wiatrowego: pv Mo= 0 d A (11) gdzie: d- rednica wału, Wydajno turbiny wiatrowej okre la zale no : E=A*Kel* [kw*h/a] (1) gdzie: A- powierzchnia migła(a= *r²/4)[m²], Kel- potencjał energetyczny wiatru, kw*h/(m²*a)-zale y od redniej rocznej pr dko ci wiatru, - prawno turbiny [8]. 4.4 Zalety i wady urz dze Zalety iłowni wiatrowych: -nie powoduj zanieczyzczania rodowika naturalnego, -energia wiatru jet bezpłatna, -mog by budowane na nieu ytkach ( gruntach nie nadaj cych i do zagopodarowania), -zapewniaj nowe miejca pracy Wady iłowni wiatrowych: -wyokie kozty inwetycji -wyokie kozty ekploatacji, -mog by przyczyn detabilizacji ytemu energetycznego kraju, -wymagaj toowania akumulatorów energii, - zagro eniem dla ptaków, -kontrukcje amatorkie pracuj do gło no [8]. 18