1. Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας
Αμπαρτζάκη Άρτεμις, Α2
21ο
Γυμνάσιο Πατρών
Σχ.έτος 2012-2013
Μάθημα: Γεωλογία – Γεωγραφία
Καθηγήτρια: Λαγουδάκη Ελένη

2. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι η ηλιακή, η
αιολική και η υδροηλεκτρική. Αυτές οι πηγές είναι
ανεξάντλητες,δηλαδή η ενέργεια που δίνουν
ανανεώνεται από τη φύση κατά τη διάρκεια του
χρόνου.

6. Πλεονεκτήματα
•Είναι πολύ φιλικές προς το περιβάλλον, έχοντας
ουσιαστικά μηδενικά κατάλοιπα και απόβλητα.
•Δεν πρόκειται να εξαντληθούν ποτέ, σε
αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα.
•Μπορούν να βοηθήσουν την ενεργειακή
αυτάρκεια μικρών και αναπτυσσόμενων χωρών.
•Ο εξοπλισμός είναι απλός στην κατασκευή και
τη συντήρηση και έχει πολύ μεγάλο χρόνο ζωής.
•Επιδοτούνται από τις περισσότερες
κυβερνήσεις.

7. Μειονεκτήματα
•Έχουν αρκετά μικρό συντελεστή απόδοσης, της τάξης του 30% ή και
χαμηλότερο. Συνεπώς απαιτείται αρκετά μεγάλο αρχικό κόστος
εφαρμογής σε μεγάλη επιφάνεια της γης. Γι' αυτό το λόγο μέχρι τώρα
χρησιμοποιούνται σαν συμπληρωματικές πηγές ενέργειας.
•Για τον παραπάνω λόγο προς το παρόν δεν μπορούν να
χρησιμοποιηθούν για την κάλυψη των αναγκών μεγάλων αστικών
κέντρων.
•Η παροχή και απόδοση της αιολικής, υδροηλεκτρικής και ηλιακής
ενέργειας εξαρτάται από την εποχή του έτους αλλά και από το
γεωγραφικό πλάτος και το κλίμα της περιοχής στην οποία
εγκαθίστανται.
•Για τις αιολικές μηχανές υπάρχει η άποψη ότι προκαλούν θόρυβο και
θανάτους πουλιών. Με την εξέλιξη όμως της τεχνολογίας τους και την
προσεκτικότερη επιλογή χώρων εγκατάστασης (π.χ. σε πλατφόρμες στην
ανοιχτή θάλασσα) αυτά τα προβλήματα έχουν σχεδόν λυθεί.
•Για τα υδροηλεκτρικά έργα λέγεται ότι προκαλούν έκλυση μεθανίου
από την αποσύνθεση των φυτών που βρίσκονται κάτω απ' το νερό κι
έτσι συντελούν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.

8. Κάποιοι από τους λόγους οι οποίοι οδήγησαν στην αξιοποίηση των ΑΠΕ είναι
οικονομικοί λόγοι (οικονομική κρίση, τιμή πετρελαίου), αλλά και
περιβαλλοντικοί λόγοι (φαινόμενο θερμοκηπίου,μόλυνση τηςστεριάς και της
θάλασσας,μόλυνση της χλωρίδας και της πανίδας,μόλυνση της ατμόσφαιρας),
επέδρεσαν ώστε να αποτελεί όλο και συχνότερη επιλογή η εγκατάσταση
συστημάτων εκμετάλλευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.Ήδη σε πολλές
χώρες δίνονται οικονομικά κίνητρα για την ανάπτυξη και χρησιμοποίησή τους.

9. Για να εκμεταλλευτούμε την αιολική ενέργεια(η δύναμη του αέρα) φτιάχνουμε
τα αιολικά πάρκα.Στα πάρκα αυτά εγκαθηστούμε τις ανεμογεννήτριες οι
οποίες στο πίσω μέρος του έλικά τους υπάρχει ο παρακάτω μηχανισμός:
Αιολική Ενέργεια

10. 1.Κουβούκλιο: Το κουβούκλιο περιέχει όλα τα βασικά στοιχεία της ανεμογεννήτριας,
συμπεριλαμβανομένου του κιβωτίου ταχυτήτων, και της ηλεκτρικής γεννήτριας. Πρόσβαση στο
εσωτερικό τηςανεμογεννήτριας επιτρέπεται μέσω του πύργου. Αριστερά από το κουβούκλιο
φαίνονται τα κινούμενα μέρη της ανεμογεννήτριας (τα πτερύγια και η κεφαλή).
2. Πτερύγια: Τα πτερύγια ‘συλλαμβάνουν’ τον αέρα και μεταφέρουν την ισχύ του στην κεφαλή
του ρότορα. Σε μια μοντέρνα ανεμογεννήτρια 1000kW κάθε πτερύγιο έχει μήκος 27 m και είναι
σχεδιασμένο περίπου όπως ένα φτερό αεροπλάνου.
3. Κεφαλή: H κεφαλή του ρότορα είναι συνδεδεμένη με το διαφορικό χαμηλής ταχύτητας της
ανεμογεννήτριας.
4. Διαφορικό χαμηλών ταχυτήτων: Το διαφορικό χαμηλών ταχυτήτων συνδέει την κεφαλή του
ρότορα με το κιβώτιο ταχυτήτων. Σε ανεμογεννήτρια 1000 kW ο ρότορας περιστρέφεται σχετικά
αργά, περίπου 19 με 30 περιστροφές ανά λεπτό (rpm). Το διαφορικό περιέχει σωλήνες για το
υδραυλικό σύστημα ώστε να μπορεί να λειτουργήσει το αεροδυναμικό φρένο.
5. Κιβώτιο ταχυτήτων: Το κιβώτιο ταχυτήτων έχει το διαφορικό χαμηλών στροφών από
αριστερά και μεταφέρει την κίνηση στο διαφορικό υψηλών στροφών (από δεξιά) κάνοντάς το να
περιστρέφεται με ταχύτητα 50 φορές μεγαλύτερη από αυτή του διαφορικού χαμηλών στροφών.
6. Διαφορικό υψηλών ταχυτήτων: Το διαφορικό υψηλών ταχυτήτων περιστρέφεται περίπου με 1500
στροφές ανά λεπτό (rpm) και οδηγεί την ηλεκτρική γεννήτρια. Το διαφορικό είναι εξοπλισμένο με ένα
δισκόφρενο σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Το μηχανικό φρένο χρησιμοποιείται σε περίπτωση που το
αεροδυναμικό φρένο υποστεί βλάβη ή η ανεμογεννήτρια επισκευάζεται.
7. Ηλεκτρική γεννήτρια: Η ηλεκτρική γεννήτρια είναι μια σύγχρονη ή μια ασύγχρονη γεννήτρια. Στις
τελευταίες ανεμογεννήτριες η μέγιστη ηλεκτρική ισχύς είναι μεταξύ 600 και 3000 kW.

11. 8. Μηχανισμός περιστροφής: Ο μηχανισμός περιστροφής χρησιμοποιεί ηλεκτρικές μηχανές
(κινητήρας περιστροφής) για να στρέφει το κουβούκλιο απέναντι στον άνεμο. Ο μηχανισμός
περιστροφής ελέγχεται από ηλεκτρονικό ελεγκτή ο οποίος αντιλαμβάνεται τη διεύθυνση του
ανέμου χρησιμοποιώντας τον ανεμοδείκτη.
9. Ηλεκτρονικός ελεγκτής: Περιέχει ένα υπολογιστή που παρακολουθεί διαρκώς την κατάσταση
της ανεμογεννήτριας και ελέγχει τον μηχανισμό περιστροφής. Σε κάθε περίπτωση
επιπλοκής, π.χ. υπερθέρμανση του κιβωτίου ταχυτήτων ή της γεννήτριας, σταματά αυτόματα την
ανεμογεννήτρια και καλεί τον υπολογιστή του ελεγκτή της ανεμογεννήτριας μέσω μιας
τηλεφωνικής σύνδεσης.
10. Ανεμόμετρο & ανεμοδείκτης: Το ανεμόμετρο και ο ανεμοδείκτης χρησιμοποιούνται για να
μετρούν την ένταση και τη διεύθυνση του ανέμου. Τα ηλεκτρικά σήματα του ανεμόμετρου
χρησιμοποιούνται από τον ηλεκτρονικό ελεγκτή της ανεμογεννήτριας για να αρχίσει την λειτουργία
της όταν η ταχύτητα του ανέμου ξεπεράσει μια ελάχιστη τιμή. Ο υπολογιστής σταματά τη
λειτουργία της ανεμογεννήτριας αυτόματα αν η ταχύτητα του ανέμου υπερβεί ένα ανώτατο όριο
προκειμένου να προστατεύσει την ανεμογεννήτρια και το περιβάλλον αυτής. Τα σήματα του
ανεμοδείκτη χρησιμοποιούνται από τον ηλεκτρονικό ελεγκτή της ανεμογεννήτριας για να στρέφει
αυτήν απέναντι στον άνεμο, μέσω του μηχανισμού περιστροφής.
11. Πύργος: Ο πύργος της ανεμογεννήτριας στηρίζει το κουβούκλιο και τα κινούμενα μέρη της.
Γενικά είναι πλεονέκτημα ο πύργος να είναι ψηλός, αφού οι ταχύτητες του ανέμου αυξάνονται όσο
απομακρύνεται από το έδαφος. Μια σύγχρονη ανεμογεννήτρια 1000 kW θα έχει ένα πύργο
μεταξύ 50 και 80 μέτρων (το ύψος ενός κτιρίου 17 έως 27 ορόφων).

12. Για να εκμεταλλευτούμε την ηλιακή ενέργεια φτιάχνουμε τα
φωτοβολταϊκά πάρκα. Εκεί εγκαθηστούμε τα
φωτοβολταϊκα,πλάκες δηλαδή, που συλλέγουν την ακτινοβολία
του ήλιου την οποία μετατρέπουν σε ηλεκτρικό ρεύμα.Το ρεύμα
αυτό το διωχετεύουν σε πολλούς πιθανούς προορισμούς,όπως
στη ΔΕΗ,σε σπίτια ή ακόμα και σε ολόκληρα χωριά ή σε
συνοικισμούς,μέσο μιας κολόνας ρεύματος,με την οποία είναι
συνδεδεμένα τα φωτοβολταϊκα με ένα καλώδιο.
ΗλιακήΕνέργεια

13. Για να εκμεταλλευτούμε την υδροηλεκτρική ενέργεια
φτιάχνουμε τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια τα
οποία,εκμεταλλευόμενα την ταχύτητα που μπορεί να αποκτήσει
το νερό καθώς πέφτει από ψηλά,παράγουν ρεύμα.Φτιάχνουμε
ένα φράγμα σε κάποιο ποτάμι το οποίο διέρχεται από κάποιο
ψηλό σημείο,π.χ.βουνό,και έχει μεγάλη ποσότητα στην κύτη
του.Το σταματάμαι φτιάχνοντας το φράγμα σε κάποιο σημείο
από το οποιό αν αρχίσει κάποια στιγμή να τρέχει θα μπορέσει
να αναπτύξει μία ικανοποιητική ταχύτητα,ώστε να μπορεί στο
τέλος της διαδρομής του να γυρίσει τον υδροστρόβιλο.Αυτός με
τη σειρά του θα γυρίσει τον άξονα που είναι συνδεδεμένος με
τη γεννήτρια η οποία όταν αρχίσει να περιστρέφεται θα παράγει
ρεύμα.Όταν η διαδικασία αυτή τελειώσει το νερό ακολουθεί την
πορεία που θα ακολουθούσε αρχικά.
Υδροηλεκτρική Ενέργεια