elektrotehni čki fakultet univerziteta u beogradu

23
Elektrotehni Elektrotehni čki čki Fakultet Univerziteta Fakultet Univerziteta u Beogradu u Beogradu Specijalne Električne Instalacije Specijalne Električne Instalacije Ivan Spasić 02/132 PRVI DOMAĆI ZADATAK PRVI DOMAĆI ZADATAK Grupa 4: Grupa 4: Jovan Dobrota 02/479 Miloš Petrović 03/286

Upload: josephine-boone

Post on 01-Jan-2016

121 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu. PRVI DOMAĆI ZADATAK Grupa 4:. Specijalne Električne Instalacije. Ivan Spasi ć 02/132. Jovan Dobrota 02/479. Miloš Petrović 03/286. Zadatak : - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

ElektrotehniElektrotehnički Fakultet čki Fakultet Univerziteta u BeograduUniverziteta u Beogradu

Specijalne Električne InstalacijeSpecijalne Električne Instalacije

Ivan Spasić 02/132

PRVI DOMAĆI ZADATAK PRVI DOMAĆI ZADATAK Grupa 4:Grupa 4:

Jovan Dobrota 02/479

Miloš Petrović 03/286

Page 2: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

ZadatakZadatak::KKompleks obradivog zemljišta pokriven je sistemom za ompleks obradivog zemljišta pokriven je sistemom za

odvodnjavanje, korišćenjem “vakuum crpki”, koje pokreće asinhroni motor. odvodnjavanje, korišćenjem “vakuum crpki”, koje pokreće asinhroni motor. VakuumiranjeVakuumiranje po počinje automatski traje određeno vreme koje zavisi od snage činje automatski traje određeno vreme koje zavisi od snage motora. Data su tri motoramotora. Data su tri motora::

Snaga motora (W)Snaga motora (W) 11001100 550550 300300

Vreme prepumpavanja (min)Vreme prepumpavanja (min) 1515 3030 5555

istih karakteristika : cos  = 0.86,  = 0.88, Un = 1 x 220 V.

Telekomunikacioni interfejs i automatika za merenje nivoa i upravljanje crpkom ima konstantnu potrošnju snagom 100 W u toku merenja, koje se vrši na 15 min i traje 10 sekundi.

Pogonski motor i automatika se snabdevaju električnom energijom iz baterije električnih akumulatora, preko invertora(inv = 0.9) Najkraći period između dva vakuumiranja je 30 dana.Baterija od 6 ćelija tipa CH-108 se napaja iz solarnog generatora tipa SM-10 ili vetrogeneratora.

Najmanja dohodovnosti sunčanog generatora u toku zimskih 10 dana ima minimalna dohodovnost sunčanog generatora (Qmin); u toku narednih 20 dana solarni generator ima toliku dohodovnost da je ukupna dohodovnost u toku meseca 30 Qsr .

Page 3: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Tokom kratkotrajnog pražnjenja usled rada crpke se do određenog Tokom kratkotrajnog pražnjenja usled rada crpke se do određenog stepena iskoristi kratkotrajni kapacitet baterije. Preostali kapacitet u Ah za stepena iskoristi kratkotrajni kapacitet baterije. Preostali kapacitet u Ah za dugotrajno pražnjenje (desetočasovno) je jednak preostalom procentualnom dugotrajno pražnjenje (desetočasovno) je jednak preostalom procentualnom kratkotrajnom kapacitetu pomnoženom sa nominalnim dugotrajnim kratkotrajnom kapacitetu pomnoženom sa nominalnim dugotrajnim (desetočasovnim) kapacitetom.(desetočasovnim) kapacitetom.Karakteristike solarnih generatora:Karakteristike solarnih generatora:

TipTip Nominalni Nominalni

naponnaponMaksimalna Maksimalna

strujastrujaSposobnost transformacije energijeSposobnost transformacije energije

QmaxQmax QsrQsr QminQmin

SM 10SM 10 13.5 V13.5 V 0.74 A0.74 A 5.8 Ah/dan5.8 Ah/dan 3.8 Ah/dan3.8 Ah/dan 0.8 Ah/dan0.8 Ah/dan

Karakteristike olovnih akumulatora:

TipTip 10 – satni10 – satni 5 – satni5 – satni 3 –satni3 –satni 1 – satni1 – satni 0.5 – satni0.5 – satni 0.25 - satni0.25 - satni 60”60”

I (A)I (A) Q(Ah)Q(Ah) I (A)I (A) Q(Ah)Q(Ah) I (A)I (A) Q(Ah)Q(Ah) I (A)I (A) Q(Ah)Q(Ah) I (A)I (A) Q(Ah)Q(Ah) I (A)I (A) Q(Ah)Q(Ah) I (A)I (A)

CH- 108CH- 108 13.913.9 139139 2424 120120 34.434.4 103.5103.5 7272 7272 105105 52.552.5 126126 31.531.5 195195

Potrebno je izabrati motor koji najbolje odgovara rePotrebno je izabrati motor koji najbolje odgovara rešenju i pronaći komercijalnišenju i pronaći komercijalnivetrogenerator koji se može koristiti umesto solarnog ya napajanje baterijevetrogenerator koji se može koristiti umesto solarnog ya napajanje baterije

Page 4: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Blok-Blok-šema sistema sa oba obnovljiva izvorašema sistema sa oba obnovljiva izvora

Vetro-generator

Motor

Solarnigenerator

Baterijaakumulatora

Page 5: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Rešenje sa solarnimRešenje sa solarnim generatorom kao izvorom generatorom kao izvorom

Na raspolaganju su nam tri razliNa raspolaganju su nam tri različčita motora za pokrita motora za pokreetanjetanje “vakum crpki” koji se razlikuju“vakum crpki” koji se razlikuju po nominapo nominallnoj snazi i vremenu noj snazi i vremenu potrebnom za odvodnjavanje.potrebnom za odvodnjavanje. Od brzine njihovog rada zavisi kojomOd brzine njihovog rada zavisi kojom brzinom će uzimati energiju iz baterije akumulatora preko invertora.brzinom će uzimati energiju iz baterije akumulatora preko invertora. Kako kapacitet baterije zavisiKako kapacitet baterije zavisi od struje kojom će se vršiti pražnjenje i od od struje kojom će se vršiti pražnjenje i od vremena za koje će se to izvršiti jasno je da će u zavisnosti od izbora vremena za koje će se to izvršiti jasno je da će u zavisnosti od izbora motora i energetske prilike biti razlimotora i energetske prilike biti različite.čite.

Ako kAko kao uslov pravilnog rada sistema ao uslov pravilnog rada sistema uzmemo uzmemo to da to da telekomunikacioni interfejs i automatika imaju dovoljno energije u telekomunikacioni interfejs i automatika imaju dovoljno energije u bateriji u svakom trenutku onda će kritičan period u radu sistema biti u bateriji u svakom trenutku onda će kritičan period u radu sistema biti u zadatku pomenutih deset dana u toku zimskog perioda kada zadatku pomenutih deset dana u toku zimskog perioda kada ćće e dohodovnost solarnog generatora biti najslabija pa dohodovnost solarnog generatora biti najslabija pa će i po prestanku će i po prestanku rada motora ostati najmanje energije.rada motora ostati najmanje energije.

Dakle, proračun ćemo vršiti za pomenutih Dakle, proračun ćemo vršiti za pomenutih kritičnih 10 dana!kritičnih 10 dana!

Page 6: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Da bi motor mogao da se primeni u ovom sistemu potrebno je bude Da bi motor mogao da se primeni u ovom sistemu potrebno je bude ispunjena nejednakostispunjena nejednakost::

1010·· (Q (Qtel,aut/dantel,aut/dan - 0.9Q - 0.9Qminmin) ) << Q Qpreostalo/10hpreostalo/10h gde je: gde je:

QQtel,aut/dantel,aut/dan - kapacitet baterije koji se potrosi za napajanje telekomunikacionog - kapacitet baterije koji se potrosi za napajanje telekomunikacionog

interfejsa i automatike u toku jednog danainterfejsa i automatike u toku jednog dana

QQminmin -- dnevna dohodovnost solarnog generatora u kritič dnevna dohodovnost solarnog generatora u kritičnom nom

desetodnevnom periodudesetodnevnom periodu ( koeficijent 0.9 predstavlja prose( koeficijent 0.9 predstavlja prosečnučnu iskoristivost iskoristivost olovnih akumulatora)olovnih akumulatora)

QQpreostalo/10hpreostalo/10h - preostali desetoč - preostali desetočasovni asovni kapacitet baterije akumulatora posle kapacitet baterije akumulatora posle

rada motora rada motora

Dakle, potrebno je da nakon rada motora u bateriji ostane Dakle, potrebno je da nakon rada motora u bateriji ostane dovoljan deo njenog dugotrajnog 10dovoljan deo njenog dugotrajnog 10--časovnog kapaciteta da to,uz dobitak časovnog kapaciteta da to,uz dobitak energije od strane solarnog generatora,bude dovoljno za budući rad energije od strane solarnog generatora,bude dovoljno za budući rad elektronike u kritičnih deset dana!elektronike u kritičnih deset dana!

Page 7: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Proračun potrošnje svakog od motora u toku jednokratnog rada i Proračun potrošnje svakog od motora u toku jednokratnog rada i preostala količina naelektrisanja u baterijama:preostala količina naelektrisanja u baterijama:

MOTOR 1MOTOR 1 : :

PP11= 1100 W , = 1100 W , ηη= 0.88 , = 0.88 , ηηinvinv= 0.9 , U= 0.9 , Ubatbat= 12V= 12V

Struja motora tokom njegovog rada je:Struja motora tokom njegovog rada je:

A, iskorišćeni 15-minutni kapacitet za to vreme je:A, iskorišćeni 15-minutni kapacitet za to vreme je:

QQmotor1motor1 = I = I11·· t tradarada = 115.74 A = 115.74 A ·· 0.25h = 28.93Ah ,0.25h = 28.93Ah ,jer motor izvrši prepumpavanje zajer motor izvrši prepumpavanje za

15 minuta.15 minuta.Nakon rada motora u bateriji ostaneNakon rada motora u bateriji ostane::

QQpreostalo1preostalo1= Q= Q15min15min - Q - Qmotor1motor1 = 31.5Ah - 28.93Ah = 2.57Ah , = 31.5Ah - 28.93Ah = 2.57Ah , za 15-minutno za 15-minutno

pražnjenje, dok to pretvoreno u dugotrajno 10-časovno pražnjenje iznosi:pražnjenje, dok to pretvoreno u dugotrajno 10-časovno pražnjenje iznosi:

A74.1151

1

batinv U

PI

preostalo1preostalo1/10h 10h

15min

2.57 Ah139Ah 11.34 Ah

Q 31.5 Ah

QQ Q

Page 8: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Motor 2Motor 2 : :

PP22= 550 W , = 550 W , ηη= 0.88 , = 0.88 , ηηinvinv= 0.9 , U= 0.9 , Ubatbat= 12V, dobija se:= 12V, dobija se:

II22 = 57.87A = 57.87A

QQmotor2motor2 = 28.935Ah = 28.935Ah

QQpreostalo2preostalo2 = 23.565Ah , i = 23.565Ah , i

QQpreostalo2/10hpreostalo2/10h = 62,4Ah = 62,4Ah

I zaI za::

Motor 3Motor 3 : :

PP33= 300 W , = 300 W , ηη= 0.88 , = 0.88 , ηηinvinv= 0.9 , U= 0.9 , Ubatbat= 12V, dobija se:= 12V, dobija se:

II33 = 31.56A = 31.56A

QQmotor3motor3 = 28.935Ah = 28.935Ah

QQpreostalo3preostalo3 = 39.815Ah , i = 39.815Ah , i

QQpreostalo3/10hpreostalo3/10h = 80,49Ah = 80,49Ah

s tim, što smo ovde 55-minutni kratkotrajni kapacitet Qs tim, što smo ovde 55-minutni kratkotrajni kapacitet Q55min55min ,koji nije dat ,koji nije dat

u katalogu, dobili interpolacijom između vrednosti Qu katalogu, dobili interpolacijom između vrednosti Q60min60min i Q i Q30min30min iz kataloga! iz kataloga!

Page 9: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Telekomunikacioni interfejs i automatika se prema uslovu zadatka Telekomunikacioni interfejs i automatika se prema uslovu zadatka napajaju preko invertora i tonapajaju preko invertora i to tako sto se uključuju na svakih 15 minuta,tako sto se uključuju na svakih 15 minuta, dakle dakle četiri puta u toku sata,četiri puta u toku sata, i rade po 10 sekundi štoi rade po 10 sekundi što daje ukupan rad od 40 daje ukupan rad od 40 sekundi u toku sata konstantnom snagom od 100W.sekundi u toku sata konstantnom snagom od 100W. Pri tome se ima struja:Pri tome se ima struja:

i u jednom danu se iz baterije potroi u jednom danu se iz baterije potrošiši: :

QQtel,auto/dantel,auto/dan = 24h = 24h·· ··9.26A = 2.47Ah , a toku čitavih 30 dana9.26A = 2.47Ah , a toku čitavih 30 dana::

QQtel,auto/30dantel,auto/30dan = 30 = 30 ·· 2.47Ah = 74.08Ah2.47Ah = 74.08Ah

Sada se moze izvršiti ispunjenost uslova pravilnog radaSada se moze izvršiti ispunjenost uslova pravilnog rada::

1010·· (Q (Qtel,aut/dantel,aut/dan - 0.9Q - 0.9Qminmin) ) << Q Qpreostalo/10hpreostalo/10h

za svaki od motora pojedinačnoza svaki od motora pojedinačno::

Za Motor 1 Za Motor 1 ::

1010·· (Q (Qtel,aut/dantel,aut/dan - 0.9 - 0.9QminQmin) ) << Q Qpreostalo1/10hpreostalo1/10h

1010·· (2.47Ah - 0.9 (2.47Ah - 0.9··0.8Ah) 0.8Ah) << 11.34Ah 11.34Ah

17.5Ah 17.5Ah << 11.34Ah ,znači ovaj motor 11.34Ah ,znači ovaj motor ne možemo izabratine možemo izabrati!!

,,

inv bat

1009.26

·U 0.9·12V

tel autotel auto

P WI A

40

3600

Page 10: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Za Motor 2 Za Motor 2 ::1010·· (Q (Qtel,aut/dantel,aut/dan - 0.9Q - 0.9Qminmin) ) << Q Qpreostalo2/10hpreostalo2/10h

1010·· (2.47Ah - 0.9 (2.47Ah - 0.9 ·· 0.8Ah) 0.8Ah) << 62.4Ah 62.4Ah

17.5Ah 17.5Ah << 62.4Ah , znači ovaj motor 62.4Ah , znači ovaj motor možemo izabratimožemo izabrati!!

Za Motor 3 Za Motor 3 ::10 10 ·· (Q (Qtel,aut/dantel,aut/dan - 0.9Q - 0.9Qminmin) ) << Q Qpreostalo3/10hpreostalo3/10h

10 10 ·· (2.47Ah - 0.9 (2.47Ah - 0.9 ·· 0.8Ah) 0.8Ah) << 80.49Ah 80.49Ah

17.5Ah 17.5Ah << 80.49Ah , znači i ovaj motor 80.49Ah , znači i ovaj motor možemo izabratimožemo izabrati!!

Motori nominalnih snaga 550W i 300W zadovoljavaju uslove pravilnog rada sistema i Motori nominalnih snaga 550W i 300W zadovoljavaju uslove pravilnog rada sistema i mogu se primeniti,međutim prema uslovima zadatka treba izabrati onaj koji izvrši mogu se primeniti,međutim prema uslovima zadatka treba izabrati onaj koji izvrši prepumpavanje za kraće vreme a to je prepumpavanje za kraće vreme a to je motor snage 550Wmotor snage 550W!! Može se još proračunati koliko će u bateriji akumulatora ostati naelektrisanja za Može se još proračunati koliko će u bateriji akumulatora ostati naelektrisanja za dugotrajno 10-časovno pražnjenje nakon 30 dana, a dan pre mogućeg ponovnog dugotrajno 10-časovno pražnjenje nakon 30 dana, a dan pre mogućeg ponovnog uključenja motora,u zavisnosti od primenjenog motorauključenja motora,u zavisnosti od primenjenog motora::

QQbatbat22/30dan/10h/30dan/10h = 30 = 30 ·· Q Qsrsr + Q + Qpreostalo2/10hpreostalo2/10h - - QQtel,auto/30dantel,auto/30dan =102.32Ah =102.32Ah za Motor 2za Motor 2 , i , i

QQbatbat33/30dan/10h/30dan/10h = 30 = 30 ·· Q Qsrsr + Q + Qpreostalo3/10hpreostalo3/10h - - QQtel,auto/30dantel,auto/30dan =120.41Ah , =120.41Ah , za Motor 3.za Motor 3.

Page 11: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Ako bi se desilo da odmah po isteku 30 dana startuje sa radom izabraniAko bi se desilo da odmah po isteku 30 dana startuje sa radom izabrani

motor za njegov rad bi u bateriji akumulatora bilo:motor za njegov rad bi u bateriji akumulatora bilo:

za Motor 2,dok je za Motor 3:za Motor 2,dok je za Motor 3:

Vidimo da je: Vidimo da je:

i da je:i da je:

bat2/30dan/10hbat2/30dan/30min 30 min

10h

Q 102.3252.5 38.64

Q 139

AhQ Q Ah Ah

Ah

bat2/30dan/10hbat3/30dan/55min 55 min

10h

Q 120.4168.75 59.55

Q 139

AhQ Q Ah Ah

Ah

bat2/30dan/30min motor2Q = 28. 935AhQ

bat3/30dan/55min motor3Q = 28. 935AhQ

što znači da će bilo koji motor koji izaberemo imati dovoljno energije za rad ako što znači da će bilo koji motor koji izaberemo imati dovoljno energije za rad ako se uključi posle tačno 30 danase uključi posle tačno 30 dana

Page 12: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Rešenje sa vetrogeneratorom kao izvoromRešenje sa vetrogeneratorom kao izvorom

Page 13: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Opšte o Vetru i Opšte o Vetru i VetrogeneratorimaVetrogeneratorima

Vetar predstavlja značajan resurs u proizvodnji električne Vetar predstavlja značajan resurs u proizvodnji električne energijeenergije

Spada u obnovljive izvore energijeSpada u obnovljive izvore energije Ne zagadjuje životnu sredinuNe zagadjuje životnu sredinu Tehnologija vetrogeneratora je prošla dalek put, a Tehnologija vetrogeneratora je prošla dalek put, a

najviše je napredovala u poslednjih 10 godina!najviše je napredovala u poslednjih 10 godina! Vetar stvara 200 puta više energije nego što je danas Vetar stvara 200 puta više energije nego što je danas

svetu potrebno!svetu potrebno! Vetroturbine se lako instaliraju kako na kopnu tako i na Vetroturbine se lako instaliraju kako na kopnu tako i na

moru!moru! Brzina gradnje farme vetrogeneratora maksimalno 1-2 Brzina gradnje farme vetrogeneratora maksimalno 1-2

godinegodine

Page 14: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Jedna velika vertroturbina može snabdevati nekih 1000 Jedna velika vertroturbina može snabdevati nekih 1000 domaćinstava električnom energijom npr. u Danskoj je domaćinstava električnom energijom npr. u Danskoj je 2002. sagradjena farma od 80 vetrogeneratora koja 2002. sagradjena farma od 80 vetrogeneratora koja napaja grad od 150000 stanovnika!napaja grad od 150000 stanovnika!

Tehnički detalji:Tehnički detalji:

Mehanika Vetroturbina:Mehanika Vetroturbina:

Visina stubova vetrogeneratora od 10 – 200m!Visina stubova vetrogeneratora od 10 – 200m!

Uglavnom se koriste vetrogeneratori sa 3 lopatice (elise)Uglavnom se koriste vetrogeneratori sa 3 lopatice (elise)

Ali, postoje i sa dve i sa jednom!Ali, postoje i sa dve i sa jednom!

Problem Problem Problem! Problem! potreban je potreban je teg teg

Veličina lopaticeVeličina lopatice

Page 15: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

I najzad elektro karakteristike:I najzad elektro karakteristike:

Generatori koji se koriste kao vetrogeneratori:Generatori koji se koriste kao vetrogeneratori: Vetroturbina sa indukcionim generatorom sa kaveznim

rotorom za konstantne brzine(fixed-speed)

Najčešće se sreće tamo gde se vetrogenerator direktno priključuje na mrežu (bez invertora!). Brzina obrtanja rotora, odnosno klizanje, se menjaju u zavisnosti od generisane snage. Ali ipak su promene brzine male i kreću se u

granicama 1 do 2%. Najčešće se koristi generator koji radi na dve, ili više, brzina promenom broja pari polova statorskog namotaja, ili čak dva generatora, jedan manje snage za manje brzine vetra, a drugi veće snage za veće brzine. Postoji i rešenje sa otporom na strani rotora gde brzina moze biti i do 10%. Mane: treba mu reaktivna snaga, pa se koriste kondezatori, nije je moguće koristiti pri turbulentnim brzinama vetra, jer bi došlo do varijacije snage! Prednost: jednostavnost!

Page 16: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Vetroturbina sa sinhronim generatorom sa promenljivim brojem pari polovaRadi sa punim opsegom brzina. Dobro upravljanje. Česta u ponudi proizvodjača. Manja brzinaniži napon, pa koristi čoper! Nema reduktor. Gubici 2-3% generisane snage!

Vetroturbina sa indukcionim generatorom sa kaveznim rotorom za pun opseg brzina (variable speed)Redje se sreće. Ima menjač između osovine vetrenjače i vratila generatora. Prednosti: jednostavnost i cena. Mane: potrebni su veliki kondezatori i 3% su gubici generisane snage

Vetroturbina sa dvostruko napajanimindukcionim generatorom (namotanim rotorom)Za snage preko 1MW. Ima konvertorinvertor kombinaciju za nadoknadjivanjem energije rotoru. Kada je brzina bliska sinhronoj stator je priključen na mrežu. Manje brzinedopuna rotora, veće brzinedeo energije vraća mreži! Kolo rotora uvek povezano na mrežu preko konvertor-invertor veze. Mali gubici 0.6-0.9%. Kvarovi. Problem starta.

Page 17: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

UnuUnutrašnjost vetroturbinetrašnjost vetroturbine

1. Elisa (lopatica)1. Elisa (lopatica)

2. Kapa sa 3 elise2. Kapa sa 3 elise

3. Mogućnost okretanja3. Mogućnost okretanja

4. Kočnica4. Kočnica

5. Osovina male brzine5. Osovina male brzine

6. Menjač6. Menjač

7. Generator7. Generator

8. Kontroler8. Kontroler

9. Anemometar9. Anemometar

10. Vetrokaz10. Vetrokaz

11. Korpa vetroturbine11. Korpa vetroturbine

12. Osovina velike brzine12. Osovina velike brzine

13. Pogon za skretanje13. Pogon za skretanje

14. Motor skretnog pogona14. Motor skretnog pogona

15. Toranj15. Toranj

Page 18: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Cene i proizvodjači vetrogeneratoraCene i proizvodjači vetrogeneratora

Vetrogeneratori se proizvode u opsegu snaga od 1kW Vetrogeneratori se proizvode u opsegu snaga od 1kW (za kućnu upotrebu na primer ili neke male potrošače) do (za kućnu upotrebu na primer ili neke male potrošače) do 6MW (za mrežu)6MW (za mrežu)

Vodeći svetski proizvodjači vetroturbina:Vodeći svetski proizvodjači vetroturbina:

Gamesa Eolica, Nordex, Enercon, Vestas, Micon, De Wind, Gamesa Eolica, Nordex, Enercon, Vestas, Micon, De Wind, Bergey.....Bergey.....

Enercon je postavio(postavlja, oktobar 2007) vetroturbinu Enercon je postavio(postavlja, oktobar 2007) vetroturbinu od 6MW snage (model od 6MW snage (model E-126E-126) ukupne visine 198m) ukupne visine 198m!!

Cena:Cena:

1000-1500 $ po kW instalisane snage1000-1500 $ po kW instalisane snage

Zanimljivost: Zanimljivost: Potencijal proizvodnje el. energije iz vetra Potencijal proizvodnje el. energije iz vetra u Srbiji u Srbiji 15000 MW godišnje15000 MW godišnje (2006 godina, podaci iz publikacije (2006 godina, podaci iz publikacije FACTA FACTA UNIVERSITATIS (NIŠ )UNIVERSITATIS (NIŠ )))

Page 19: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Izbor vetrogeneratora za rešenje Izbor vetrogeneratora za rešenje zadatkazadatka

U proračunu zadatka smo koristili model vetroturbine Bergey BWC XL.1 od 1kW U proračunu zadatka smo koristili model vetroturbine Bergey BWC XL.1 od 1kW američkog proizvodjača Bergey, koji se usko specijalizovao za proizvodnju vetroturbina američkog proizvodjača Bergey, koji se usko specijalizovao za proizvodnju vetroturbina malih snaga u komercijalne svrhe od 1kW do nekih 15kW. malih snaga u komercijalne svrhe od 1kW do nekih 15kW.

Model Bergey XL.1 je snage 1000W, generator je sinhroni sa permanentnim magnetima Model Bergey XL.1 je snage 1000W, generator je sinhroni sa permanentnim magnetima koji indukuje trofazni sistem napona na napokretnom namotaju vezanom za osovinu koji indukuje trofazni sistem napona na napokretnom namotaju vezanom za osovinu generatora.Okolno kućište koje rotira sastoji se od stalnih magneta.U samom generatoru generatora.Okolno kućište koje rotira sastoji se od stalnih magneta.U samom generatoru nalazi se trofazni ispravljač tako da se na izlazu dobije napon 24V DC.nalazi se trofazni ispravljač tako da se na izlazu dobije napon 24V DC.

Performanse iz prospekta Performanse iz prospekta proizvodjačaproizvodjača

Page 20: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Karakteristika vetra na našoj Karakteristika vetra na našoj

lokaciji je data na slici lokaciji je data na slici

Karakteristika Karakteristika vetrogeneratora koju daje vetrogeneratora koju daje

proizvodjačproizvodjač Pa dobijamo sledeću tabeluPa dobijamo sledeću tabelu

Proračun Proračun smo radili smo radili

za za najkritičniji najkritičniji period, od period, od

X-III X-III meseca, meseca,

dakle zimi!dakle zimi!

Page 21: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Dakle, na dnevom nivou generator daje nešto preko 6kWhDakle, na dnevom nivou generator daje nešto preko 6kWh

TeoretskiTeoretski u bateriju akumulatora bismo mogli akumulisati: u bateriju akumulatora bismo mogli akumulisati:WWbat/danbat/dan = 0.7 = 0.7··6060Wh = 4242Wh električne energije, 6060Wh = 4242Wh električne energije,

a pretvoreno u kapacitet:a pretvoreno u kapacitet:

QQbat/danbat/dan = = bat/danW 4242Wh

353.512bat

AhU V

Napomena: koeficijent 0.7 je Napomena: koeficijent 0.7 je stepen energetskog stepen energetskog iskorišćenja olovnog akumulatora!olovnog akumulatora!

Najkritičniji period u toku dana je kada je brzina vetra manja od 3m/s, a to Najkritičniji period u toku dana je kada je brzina vetra manja od 3m/s, a to je period od 9h do 12h! U ovom periodu telekomunikacioni interfejs i je period od 9h do 12h! U ovom periodu telekomunikacioni interfejs i automatika potroše:automatika potroše:

QQtel,auto/sattel,auto/sat = = ·· 9.26A = 0.102Ah 9.26A = 0.102Ah 40

3600,a to je za 3 sata,a to je za 3 sata

QQtel,auto/3sattel,auto/3sat = 3 = 3 ·· 0.102Ah = 0.306Ah što je još uvek 0.102Ah = 0.306Ah što je još uvek

dosta puta manje od preostalog kapaciteta posle rada dosta puta manje od preostalog kapaciteta posle rada

motoramotora:: Q Qpreostalo1/10hpreostalo1/10h = 11.34Ah, Q = 11.34Ah, Qpreostalo2/10hpreostalo2/10h = 62,4Ah = 62,4Ah

Q Qpreostalo3/10hpreostalo3/10h = 80,49Ah = 80,49AhDakle, izabraćemo Dakle, izabraćemo motor snage 1100Wmotor snage 1100W !!!!!!

Page 22: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

RegulacijaRegulacijaUz vetrogenerator proizvođač isporučuje uređaj koji sadrzi svu neophodnuUz vetrogenerator proizvođač isporučuje uređaj koji sadrzi svu neophodnu elektroniku za optimalno upravljanje sistemom(tzv. PowerCentar) čime se elektroniku za optimalno upravljanje sistemom(tzv. PowerCentar) čime se reguliše brzina generatora,upravlja se viškom energije(poseduje otpornik za reguliše brzina generatora,upravlja se viškom energije(poseduje otpornik za trošenje viška) a u slučaju da je višak energije previsok generator se usporavatrošenje viška) a u slučaju da je višak energije previsok generator se usporavai konačno pusti se da radi u praznom hodu uz kontrolu brzine zbog mogućnostii konačno pusti se da radi u praznom hodu uz kontrolu brzine zbog mogućnostimehaničkih oštećenja.mehaničkih oštećenja.

Page 23: Elektrotehni čki Fakultet Univerziteta u Beogradu

Za potrebe rešavanja zadatka Za potrebe rešavanja zadatka korišćene su informacije:korišćene su informacije:

www.windpower.orgwww.windpower.org www.nordex-online.comwww.nordex-online.com

www.windpower.comwww.windpower.com www.gamesa.eswww.gamesa.es

www.enercon.dewww.enercon.de www.vestas.comwww.vestas.com

www.bergey.comwww.bergey.com ees.etf.bg.ac.yuees.etf.bg.ac.yu (opšta (opšta energetika)energetika)

Kao i fajlovi:Kao i fajlovi:

Predavanja iz specijalni instalacija časovi 13-15Predavanja iz specijalni instalacija časovi 13-15

Prospekt i uputstvo proizvodjača Bergey (fajlovi XL1.Spec.pdf i Prospekt i uputstvo proizvodjača Bergey (fajlovi XL1.Spec.pdf i XL1.Tilt.IM.4.pdf)XL1.Tilt.IM.4.pdf)

BEST bilten (januar 2003) iBEST bilten (januar 2003) i

CleanClean EnergyEnergy TourTour SerbiaSerbia ( (CleanEnergyTour_Exh_SerbiaCleanEnergyTour_Exh_Serbia.pdf).pdf)