Burimet e Rinovueshme te Energjise Elektrike - Turbinat e Eres

2. 1. Cfarë është energjia e erës, dhe turbinate e erës?
2. Pjesët përbërëse të turbinave dhe llojet e tyre.
3. Instalimi i turbinave të erës.
4. Avantazhet, disavantazhet, standartet dhe kostot.
5. Dizenjimi dhe Integrimi i nje sistemi eolik.

3. Energjia e eres, turbinat e eres
Cfarë është energjia e erës ?
• Ështe energjia e rinovueshme e
cila prodhohet në sajë të
turbinave të erës.
Cfarë janë turbinat e erës?
• Janë pajisje që konvertojnë
energjinë kinetike të erës në
energji elektrike.

5. Energjia e erës ka të paktën 3000 vjet që vazhdon të shfrytëzohet.
Deri në fillim të shek.XX, energjia e erës është përdorur si burim për përftimin e energjisë
mekanike, që nevojitej në procesin e bluarjes së grurit.
Energjia që përftohej nga era, kishte luhatje të vazhdueshme, pra nuk ishte konstante gjatë gjithë
kohës.
Në këtë mënyrë, në fillim të “periudhës” së modernizimit të industrisë, ky burim u zëvendësua
me motorrët me djegie të brendshme (MDB), ose me rrjetin elektrik, të cilët siguronin një burim
energjitik më të qendrueshëm dhe me luhatje tepër të pakta.
Në fillim të viteve 1970, me rritjen masive të çmimit të naftës, u rishfaq interesi për përdorimin e
energjisë së erës. Këtë herë, energjia e erës nuk do të përdorej më vetëm për përftimin e energjisë
makanike, por tashmë të energjisë elektrike.
Turbinat e para të erës, në funksion të prodhimit të energjisë elektrike, morën zhvillim në fillim
të shek.XX. Më konkretisht, në fund të vitit 1990, energjia e erës konsiderohej si një nga burimet
më të sigurta të energjisë.
Gjatë dekadës së fundit, kapaciteti ose sasia vëllimore erës, në mbarë botën ka ardhur duke u
dyfishuar afërsisht në cdo tre vjet.
Kostoja e energjisë elektrike, të prodhuar nga energjia e erës, është duke u reduktuar ndjeshëm
dhe sipas parashikimeve, kapaciteti ose sasia vëllimore botërore e erës do të vazhdojë të rritet
gradualisht.
Me poshtë, për të konkretizuar këtë fakt me anë të shifrave, po japim tabelën e ndryshimit të
përmasave të turbinave të erës nga viti 1985-2004:

6. Ndryshimi i përmasave dhe fuqisë së turbinave të erës nga viti 1985-
2004
Siç shihet, nga viti në vit, kemi një përmirësim dhe zhvillim të dukshëm
të teknologjisë së erës. Mendohet se në një të ardhme të afërt, të
punohet me turbina 6-7 MW.
Viti Fuqia (kW) Diametri i Rotorit (m)
1985 50 15
1989 300 30
1992 500 37
1994 600 46
1998 1500 70
2003 3000-3600 90 - 104
2004 4500-5000 112 - 128

9. Pjeset perberese te turbinave dhe llojet e tyre

10. Katër pjesët kryesore të turbinës janë:
1)Helikat
Për shkak të formës së tyre era krijon një presion që tërheq helikat
dhe mundëson rrotullimin e tyre .
2)Kulla
Një kullë e zakonshme ndërtohet nga një cilinder prej celiku me
përmasa :
Gjatësia: 150 deri 200 m
Diametri : 10m
3) Themelet
Janë të bëra prej betoni të përforcuara me shufra celiku .
4) Dhoma e motorit ,gjeneratori dhe kutia e shpejtësisë .
Helikat janë të bashkangjitura në gjenerator nëpërmjet një serie
ingranazhesh .Këto ingranazhe rrisin shpejtësinë e helikave .

11. Turbinat e erës sipas akseve ndahen :
• Turbina ere me aks horizontal • Turbina ere me aks vertikal

12. Turbinat me aks horizontal
Këto lloj turbinash janë të përbëra nga një rotor
dhe një gjenerator elektrik të montuar se bashku
në majë të një kulle .Me anë të një sensori dhe
një motori turbina vihet në lëvizje në mënyrë që
të jetë përballë drejtimit të erës .Një kuti
shpejtësie është e inkorporuar së bashku me
motorin dhe gjeneratorin në mënyrë që të
transformojë shpejtësi të ulëta të rotorit në
shpejtësi të përshtatshme për gjenerime
elektriciteti.
Turbinat me aks vertikal
Këto lloj turbinash nuk janë shumë të ndryshme
nga ato me aks horizontal për sa i përket
funksionimit përvec boshtit kryesor të rotorit që
është i montuar vertikalisht .Kutia e shpejtësisë
,gjeneratori dhe transformatori mund të
vendosen në këmbët e kullës.

13. Klasifikimi i turbinave sipas fuqisë:
• Turbina të mëdha
Këto lloj turbinash
variojnë nga 100 kv deri
në disa megavatë.
Janë :
- Me kosto më të lartë
- Të grupuara se bashku
në një zonë .
- Më eficente
• Turbina të vogla
Janë rreth 100 kv.
Përdoren për shtëpi,
telekomunikacion ose
në pompat e ujit.
Ndonjëherë përdoren
edhe në lidhje me
gjeneratorët me
naftë,bateri dhe
sisteme fotovoltaike.

14. • Turbina të vendosura në tokë • Turbina të vendosura në det
Klasifikimi i turbinave sipas vendit te instalimit

15. Instalimi i turbinave te eres

16. Kushtet qe duhet te plotesohen per instalimin e
nje turbine:
Studimi i kujdesshem i terrenit
Kushtet klimaterike te vendodhjes
Makineri, mjete dhe paisje profesionale konstruktimi
Personel i kualifikuar

17. Si instalohen turbinat
Hidhet nje themel ne vendin e zgjedhur per te lehtesuar
instalimin e WTG(Wind turbine generator ).Ky themel duhet
te jete I forte ne menyre qe te perballoje erera te forta aq sa
te reduktoje dridhjet .Gjithashtu behen rezerva per te kryer
ndricimin .Dhoma e motorit ,rotori dhe kulla transportohen
ne vend per perparimin e instalimit.
1.Kulla instalohet ne themel
2.Rotori bashkangjitet ne dhomen e motorit
3.Dhoma e motorit vendoset ne kulle
Pasi te jete gati dhe i kompletuar WTG lidhet ne rrjet ne
menyre qe gjenerimi i elektricitetit mund te sigurohet
per transmetim dhe shperndarje .

18. Parametrat e Turbines
Windpower Air X 400
Diametri i Rotorit 46 in.
Pesha 13 lb
Shpejtesia minimale e startit 3.5 m/s
Tensioni 24 V DC
Rated Power 400W at 12.5m/s
Kontrolleri i Turbines Mikro-procesor
bazuar ne rregullator
smart
Trupi Kase Alumini
Fletet 3-Fiber e perbere
karboni
Mbrojtje nga mbishpejtesia Kontroll elektronik
i ciftit rrotullues
KiloWat Ore/Muaj 38 kWh/muaj (5m/s)
Shpejtesia max. 50m/s

19. Parametrat e Inverterit
Outback GTFX2524
Hyrja Nominale DC 24 VDC
Continuous Power Rating 2500 VA
AC Voltage/Frekuenca 120 VAC 50 Hz
Continuous AC RMS Output 20.8 Amps AC
Idle Power 6-20 Watts
Typical Efficiency 92%
Total Harmonic Distortion 2-5%
Output Voltage Regulation ± 2%
Maximum Output Voltage 50 amps AC RMS
AC Overload Capability Surge 6000 VA
5 seconds 4800 VA
30 minutes 3200 VA
AC Input Current Max 60 amps AC
AC Input Voltage/Frequency 80-150 VAC 58-62 Hz
DC Input Range 21-34 VDC
Weight 56 lbs

21. Avantazhet dhe disavantazhet e energjisë së erës
Avantazhet
• Energjia e erës është e lirë.
• Era eshte furnizim i rinovueshëm dhe nuk mund të
shterojë.
• Turbinat e erës mund të vendosen në vende të largëta ku
format e tjera të prodhimit të energjisë nuk mund të jenë
praktike.
• Konvertimi i energjisë së erës në energji elektrike nuk
krijon ndonjë ndotje në mjedis .
Avantazhet, disavantazhet, standardet, kostot

22. Disavantazhet
• Turbinat e erës kanë kosto të lartë.
• Turbinat e erës shkaktojnë zhurma të mëdha pandaj
duhet të vendosen larg vendeve të banimit.
• Ndotje vizuale

23. Standartet
IEC 61400 është një klasë e standarteve internacionale në
lidhje me turbinat e erë .
• IEC 61400-1Ed.3.0 ( Kërkesa e projektimit )
• IEC 61400-2 ( Turbinat e vogla te erës)
• IEC 61400-3 ( Kërkesat e projektimit për turbinat
në det )
• IEC 61400-5 ( Rotorin)
• IEC 61400-11 ( Teknikat e matjes së zhurmës
akustike)
• IEC 61400-24 ( Mbrojta nga rrufetë)
• IEC 61400-25 ( Protokoll komunikimi)
• IEC 61400- 26 ( Ora e bazuar në
disponueshmërinë e turbinave të erës )

24. Standartet
• ANSI/AGMA/AWEA 6006 –A03 ( Projektimi dhe specifikimi i
kutive të shpejtësive për turbinat e erës )
• ISO 12494 ( Strukturat atmosferike per turbinat e eres
,kabllot etj.)
• IEC 60076-16Ed.1.0.1 ( Transformatorët për aplikimin e
turbinave të erës )
• IEC 61400-27 ( Modelet elektrike per prodhimin e
energjise se eres )

25. Kostot
Pajisja Kosto
Air X 400 W Wind Turbine $750
Outback GTFX2524 Inverter $1800
Baterite $750
Mikrokontrolleri $25
Kontrolleri linjave $20
Materialet e Montimit te Turbines $250
Aksesoret e Matjes $175
Sensoret $100
Unazat Izoluese $10
Percjellesit $100
Totali $3980

26. Sistemi i krijuar arrin te:
• furnizoj me energji elektrike nje ngarkese te vecante (Standalone Load)
• mund te operoje lidhur me rrjetin e fuqise (Grid Connected)
• plotesoje standartet e lidhjes me rrjetin te nje sistemi perkatesisht :
IEEE 1547 Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems
NERC Docket PL04-15-000 Interconnection for Wind Energy and Other Technologies
• kontrollohet nga nje nderfaqe perdoruesi duke lehtesuar operimin dhe marrjen e
te dhenave

27. •Turbina e Eres – Konverton
energjine mekanike te eres ne
energji elektrike
•Blloku i baterive – Akumulon
energjine e krijuar nga turbina ne
rast te mosperdorimit te saj
•Inverteri – Konverton parametrat
e rrymes elektrike nga rryma e
vazhduar ne atë alternative
•Kontrollerat e karikimit –
mundesojne komandimin e relese
elektromagnetike qe kyç
ngarkesen ose rrjetin elektrik
•Ngarkesa (Standalone)
•Rrjeti elektrik (Grid connected)

28. Nëpërmjet sensorëve të vendosur në pjesë të
ndryshme te strukturës së sistemit monitorojmë
veprimtarinë e tij dhe realizojmë kontrollin ne dalje.
Nderfaqja siguron pamje te plotë te parametrave të
sistemit, jep te dhëna aktuale dhe lehtësi në komandimin
apo ndryshimin e ketyre parametrave

29. Siç shohim në foton e parë
transmetohen ne ndërfaqe në
kohë reale te gjithë parametrat
e nje turbine te vecantë, së
bashku me mundesinë për të
kontrolluar cdo pjesë të
mundëshme të kësaj turbine.
Ne foton e dytë kemi nje
pasqyrim total të të gjitha të
dhënave të plantacionit eolik,
por jo vetëm.
Ketu ne realizojmë një kontroll
të pjesëve të tjera siç jane
inverteri, releja që ndan sasinë
e energjisë që kalon ne rrjet,
energjine që akumulohet ne
bllokun e baterive etj.

30. Ne këtë skemë jepen lidhjet elektrike ndermjet
pajisjeve, duke filluar nga lidhjet e gjeneratorit të
turbinës, lidhjet me sistemin e tokëzimit, të
aparateve matës, sensorëve, qarqeve çkycës,
komutatoreve, sistemit GRID etj.