Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Współczesny cyfrowy Atlas Malej Energetyki Wiatrowej dla Polski (AMEW-PL)

Wieczorek Joanna, Jurasz Jakub, Bochenek Bogdan, Mazur Andrzej, Strzyżewski Tomasz, Figurski Mariusz, Jaczewski Adam, Gruszczyńska Marta

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 5

20--26

PL

Zasoby energii promieniowania słonecznego w Polsce są dobrze rozpoznane i w perspektywie długookresowej cechują się stabilnością potencjału w czasie oraz przestrzenni. To przekłada się więc na niewielkie ryzyko inwestycyjne z punktu widzenia estymowanej w przyszłości generacji. Sytuacja jest bardziej skomplikowana w przypadku energetyki wiatrowej. A w szczególności małej energetyki wiatrowej, gdzie warunki wietrzności cechują się znacznym zróżnicowaniem przestrzennym, nawet na niewielkim obszarze, a ponadto dużą zmiennością czasową. Zależną od sytuacji meteorologicznej. Słabe rozeznanie zasobów energii wiatru na wysokości 10-20 metrów nad poziomem gruntu powoduje, iż inwestycja w źródła generacji wiatrowej jest obecnie nadal przedsięwzięciem obarczonym wysokim ryzykiem, ponieważ nie jest możliwe oszacowanie z odpowiednią dokładnością potencjalnej ilości energii elektrycznej jaka może zostać wygenerowana przez generator wiatrowy wybrany przez inwestora. By częściowo zaradzić temu problemowi i wspomóc nowych inwestorów na etapie wyboru lokalizacji inwestycji i szacowania możliwych potencjałów produkcyjnych przedstawiamy koncepcję pierwszego dla obszaru Polski cyfrowego Atlasu malej energetyki wiatrowej, z wyborem treści w formule otwartego dostępu, który dostarczy informacji na temat potencjału energii wiatru na poziomach 10, 30, 50, 80 oraz 100 m n.p.g, z rozdzielczością powierzchniową 1x1 km. Atlas w pierwszej wersji opracowany zostanie na podstawie czterech lat (2019-2022) danych godzinowych pochodzących z modelu INCA-PL 2, a wraz rozwojem szereg czasowy będzie odpowiednio wydłużany. Wykonana analiza wskazuje, na znaczące różnice w potencjale energii wiatru pomiędzy szacunkami w oparciu o model INCA-PL 2 a atlas energetyki wiatrowej prof. Lorenz w szczególności dla rejonu Dolnego Śląska. Dodatkowo wskazujemy, na silny wpływ kształtu krzywej mocy turbiny wiatrowej na wykorzystanie zasob6w energii wiatru w danej lokalizacji wyrażane w kWh generacji w skali roku na 1 kW mocy zainstalowanej.

EN

Poland's solar energy resources are well recognized and in the long term are characterized by a small variability of potential in time and space. This, therefore, translates into a low investment risk from the point of view of estimated future generation. However, this situation is more complicated in the case of wind energy. And specify in the small wind power energy, where wind conditions are characterized by significant spatial variation, even over a small area, in addition to high temporal variability. Dependent on the meteorological situation. Poor understanding of wind energy resources at a height of 10-20 meters above ground level means that investment in wind generation sources is currently still a high-risk venture, as it is not possible to estimate with sufficient accuracy the potential amount of electricity that can be generated by the wind generator chosen by the investor. In order to partially remedy this problem and assist new investors at the stage of investment site selection and estimation of possible production potentials, we present the concept of the first digital Atlas of small wind energy for the area of Poland, with a selection of content in the formula of open access, which will provide information on the potential of wind energy at levels of 10, 30, 50, 80 and 100 meters a.g.l. with a surface resolution of lx1 km. The Atlas in its first version will be developed on the basis of four years (2019-2022) of hourly data from the INCA-PL 2 model, and as it develops, the time series will be extended accordingly. The analysis shows significant differences in wind energy potential between the estimates based on the INCA-PL 2 model and the wind energy atlas of prof. Lorenz in particular for the region of Lower Silesia. In addition, we indicate the strong influence of the shape of the wind turbine power curve on the use of wind energy resources in a given location, expressed in kWh of generation per year per 1 kW of installed power.

2

Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu – numeryczne modelowanie pracy

Pieszka M., Szubel M., Filipowicz M.

Instal

|

2017

|

nr 5

9--17

PL

Ciekawą alternatywą dla turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu są turbiny o osi pionowej, które charakteryzują się cichą pracą w szerokim zakresie prędkości wiatru i pracują niezależnie od jego kierunku. Z uwagi na liczne zastosowania w energetyce rozproszonej (instalacjach małej mocy) bardzo istotne staje się projektowanie turbin tak, aby zapewnić maksymalną sprawność i możliwość pracy przy relatywnie niskich prędkościach wiatru. Użyteczną metodą optymalizacji geometrii turbiny na wczesnym etapie projektowania prototypu jest obliczeniowa mechanika płynów (CFD), umożliwiająca skrócenie procesu projektowania oraz obniżenie kosztów. W ramach niniejszej pracy omówiono zagadnienia teoretyczne związane z różnymi aspektami energetyki wiatrowej. Przeprowadzono krótki przegląd literatury w zakresie wykorzystania obliczeniowej mechaniki płynów w podobnych pracach. Zasadniczą część pracy stanowi analiza wariantowa wybranych parametrów dwóch turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu, charakteryzujących się różną geometrią. Na podstawie wyników obliczeń i przedstawionych zagadnień teoretycznych opracowano wnioski dotyczące relacji pomiędzy wybranymi parametrami turbin wiatrowych oraz zestaw zaleceń konstrukcyjnych.

EN

Vertical axis wind turbines (VAWT) are very interesting alternative to more popular horizontal axis wind turbines (HAWT). VAWT are characterized by relatively quiet operation as well as possibility to operate independent of airflow direction. Moreover, this type of turbines uses efficiently wide range of wind velocity. Due to increasing popularity of distributed generation (low-power devices) it is crucial to design wind turbines providing maximal efficiency of energy conversion as well as possibility to operate in conditions of relatively low wind velocity. On the early stage of development of the prototype, a useful method to optimize the geometry is computational fluid dynamics (CFD), which allows the companies shorten the time of design and reduce the costs. In the thesis theoretical issues related with various aspects of wind energy were described. Literature and papers devoted to application of the CFD simulation of wind turbines were briefly discussed. The main part of the thesis is variant analysis of two designs of vertical axis wind turbines. Based on the results of the computation, analysis of the selected parameters were performed, and finally the conclusions were drawn. Furthermore, set of design recommendations have been developed.

3

Zintegrowane sterowniki małych elektrowni wiatrowych

Hoppe K., Miszewski M.

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2016

|

R. 84, nr 1

3--12

PL

W artykule omówiono wymagania stawiane zespolonym sterownikom małych elektrowni wiatrowych, których turbiny sterowane są wyłącznie zmianą obciążenia przy pracy autonomicznej i współpracy z siecią zewnętrzną.

EN

The paper presents requirements imposed on integrated controllers of ongrid and offgrid small wind energy systems in which wind turbines are controlled using only load control.

4

Europejskie urządzenia małej mocy wykorzystujące odnawialne źródła energii

Malowaniec B.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 3

512--518

PL

Przybliżono europejskie urządzenia pozyskujące energię ze źródeł odnawialnych (OZE) przeznaczone do wykorzystania m.in. w domach jednorodzinnych. Przedstawiono istotne cechy tych urządzeń, ich parametry techniczne i eksploatacyjne oraz ich wartości świadczące o sprawności danego urządzenia. Szczegółowo opisano wybrane rozwiązania wyróżniające się na tle pozostałych w przygotowanej w IOŚ-PIB bazie danych.

EN

A review, with 21 refs., of the solar panels, photovoltaic module, heat pumps and wind turbines for use in singlefamily houses.

5

Parametric analysis for the design of a 4 pole radial permanent magnet generator for small wind turbines

Quintal-Palomo R., Dybkowski M., Gwoździewicz M.

Power Electronics and Drives

|

2016

|

Vol. 1 (36), No. 2

175--186

EN

A review of the literature gives several guidelines for the design of a Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) for Small Wind Turbines (SWT) applications. This paper presents Finite Element Analysis (FEA) of a Surface Mounted PMSG. Several optimization tests are run in order to yield the lowest Total Harmonic Distortion (THD) and cogging torque with the highest induced voltage. The results of the optimization tests are then utilized to design an initial “optimized” circumferential Internal PMSG. This optimized design is then compared to a non-optimized design, as well as the results of the Surface Mounted PMSG.

6

Koncepcja systemu podnoszenia masztu turbiny wiatrowej o małej mocy

Małachowski J., Damaziak K., Szafrański T.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 5-6

476--477

PL

Przedstawiono koncepcję systemu przeznaczonego do podnoszenia i opuszczania (bez użycia ciężkiego sprzętu) konstrukcji nośnej (15-metrowego masztu) małej turbiny wiatrowej (z dyfuzorem o mocy ok. 3,5 kW i masie ok. 200 kg). W odróżnieniu od istniejących systemów umożliwia on podnoszenie masztów z przegubem centralnym. Zaproponowano rozwiązania konstrukcyjne urządzeń tworzących system oraz procedurę montażu masztu z wykorzystaniem tego systemu. Ponadto zaprezentowano analizy numeryczne mające na celu wstępną weryfikację elementów systemu i zbadanie rozkładu naprężenia w konstrukcji, co pozwoli na wprowadzanie dalszych zmian konstrukcyjnych.

EN

This paper presents the concepts of a self-erecting system for a small wind turbine pole. The presented system provides for erecting and lowering the pole without use of heavy machinery. Unlike existing solutions the designed system allows to raise the poles with central joints. This paper presents a proposal for structural components of the system. The pole assembly procedure using the proposed system is also explained. This paper also presents the preliminary numerical analysis aimed at pre-verification system components and the stress assessment of the structural solution in question. The analysis when performed will allow to introduce further design changes. The proposed structure is planned to raise a 15 meter pole for small wind turbine with a diffuser of rated power of about 3.5 kW and 200 kgs weight.

7

Czy warto inwestować w małe przydomowe elektrownie wiatrowe? : studium przypadku

Radzikowska-Juś W., Owczarek S.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 3

23--36

PL

Artykuł przedstawia analizę porównawczą zastosowania małych wiatraków prądotwórczych wybranych typów. Zaprezentowano zasoby energetyczne wiatru na terenie Polski. Następnie obliczono, jaką ilość energii są w stanie wytworzyć rozpatrywane wiatraki w wybranych regionach Polski w ciągu roku. Obliczono okres zwrotu wiatraków zależnie od regionu. Wyciągnięto wnioski z przeprowadzonej analizy.

EN

The paper presents comparative characteristics of small wind turbines used as generators. Firstly, wind energy resources in Poland are presented. Secondly, it has been calculated how much energy the windmills are able to produce in selected Polish regions during the year. Next, a Simple Pay Back Time, depending on the windmills’ region, has been calcu-lated. In the end, the conclusions are presented.

8

Sensitivity study of diffuser angle and brim height parameters for the design of 3 kW Diffuser Augmented Wind Turbine

Lipian M., Karczewski M., Olasek K

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2014

|

nr 145

79--80

EN

The Diffuser Augmented Wind Turbine (DAWT) is an innovative mean to increase the power harvested by wind turbine. By encompassing the rotor with a diffuser-shaped duct it is possible to increase the flow speed through the turbine by about 40-50%. The study presents the development of a numerical model and its validation by the experiments performed in the wind tunnel of the Institute of Turbomachinery, TUL. The numerical model is then used for the geometry sensitivity study, to optimize the shape of a diffuser. The paper concludes that the DAWT technology has the potential to even double the power outcome of wind turbine when compared to a bare rotor version.

9

A comparative analysis of popular modern small wind turbine design solutions in terms of estimated cost to power output ratio

Bukala J., Damaziak K., Kroszczyński K., Krzeszowiec M., Malachowski J.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2014

|

nr 146

57--68

EN

In this paper a series of estimations has been performed in order to establish the actual cost-effectiveness of small wind turbines (SWTs). Different design solutions have been evaluated and based on their power curves and installation costs, using accurate wind data, a rate of investment return (ROI) period has been calculated for each one of them. The chosen turbines are: a classic three bladed horizontal axis wind turbine (HAWT), an advanced diffuser augmented HAWT and a Darrieus type vertical axis wind turbine (VAWT). The conclusions drawn from this study entertain the idea that from the economical point of view, a price reduction of SWT systems is more important, than aerodynamic complexity and efficiency.

10

Rozwiązania konstrukcyjne małych turbin wiatrowych

Bukała J., Damaziak K., Krzeszowiec M., Małachowski J.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 22, nr 53

21--29

PL

W niniejszej pracy przedstawiono przegląd literaturowy wybranych rozwiązań konstrukcyjnych z zakresu tzw. małych turbin wiatrowych. Duża dynamika rozwoju oraz struktura branży sprawa, iż na rynku dostępnych jest obecnie kilkadziesiąt wariantów wspomnianych urządzeń. Przegląd skupia się na wyszczególnieniu cech charakterystycznych danych konstrukcji oraz porównaniu ich zalet i wad. Praca przygotowana została na podstawie szerokiego studium literaturowego obejmującego zarówno dane producentów, jak i niezależne opinie i ekspertyzy. Pozwoliło to na obiektywną ocenę różnych rozwiązań technicznych, co z kolei umożliwiło wskazanie ograniczeń, jak i możliwości stojących przed tymi maszynami, które uwzględnione zostaną jako wytyczne w procesie projektowania turbiny wiatrowej małej mocy.

EN

This paper presents an overview of selected design approaches to what we call SWTs - Small Wind Turbines. The high rate of growth and specific structure of the industry, causes that there are tens of various models of these devices on offer at this time. This overview focuses on pointing out characteristic features of possible design solutions and comparing their advantages and disadvantages. This paper was prepared on the basis of an extensive study of literature, including both manufactures data and independent expertise. It allowed for objective evaluation of different design approaches, which in turn enabled the systematic identification of limitations as well as the opportunities for these machines. Reached conclusions will provide valuable guidelines for the design process of future small wind turbines.

11

Ocena zasobów energii wiatru na potrzeby małej energetyki wiatrowej

Michalak P.

Elektrotechnika i Elektronika

|

2009

|

T. 28, z. 1--2

14-19

PL

Wykorzystanie odnawialnych zasobów energetycznych ma, przy pewnych ograniczeniach, niewątpliwe walory środowiskowe. Jedną z popularniejszych technologii wykorzystywanych przez odbiorców indywidualnych są elektrownie wiatrowe małych mocy (do kilku-kilkunastu kilowatów). Charakteryzują się one prostą konstrukcją, coraz bardziej przystępną ceną oraz dobrymi parametrami technicznymi, co czyni je interesującym źródłem energii dla inwestorów indywidualnych.

EN

Use of renewable energy resources is, under certain restrictions, outstanding environmental qualities. One of the most popular technologies used by individual customers are small wind power (up to several-dozen kW). They are characterized by simple construction, more affordable price and good technical parameters, which makes them an interesting source of energy for individual investors.