Tema Finala Mihai Cristian Constantin 121a [619377]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICA

TEMA FINALA SURSE DE ENERGIE
~Energia valurilor~

Student: [anonimizat] 121A

Cuprins

1.Consideratii generale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 3
2. Energia apelor Oceanului Planetar ………………………….. ………………………….. ………………………… 3
3. Energia valuri lor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 4
4. Instalații de captare a energiei valurilor ………………………….. ………………………….. …………………. 7
5.Realizari evidentiate pe plan mondial ………………………….. ………………………….. …………………….. 9
6. Solutie romaneasca de captare si conversie ………………………….. ………………………….. ………….. 11
7.Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 13

1.Consideratii generale

În ultimul secol, folosirea energiei din combustibili fosili ( țiței, gaze, c ărbuni), prin ardere
a avut efecte dezastruoase asupra mediului, mai mari decât orice activitate uman ă din istorie:
acumularea de gaze nocive în atmosfer ă, ceea ce a declan șat procese (poate ireversibile), precum
subțierea stratului de ozon, înc ălzirea global ă etc. De aceea, utilizarea unor surse alternative de
energie, devine tot mai important ă, tot mai necesar ă pentru lumea de azi . Aceste surse, precum
soarele, vântul, energia geotermal ă etc. practic nu se consum ă și se numesc energii regenerabile,
fiind cunoscute și ca surse alternative sau neconven ționale. Energiile regenerabile se bazeaz ă în
principal pe marele reactor de fuziu ne nuclear ă care este Soarele; energia mareelor, se bazeaz ă
pe energia cinetic ă a Lunii, care prin gravita ția sa genereaz ă maree; energia geotermal ă se
bazeaz ă pe miezul fierbinte al p ământului, r ămas de la crearea sa. Toate energiile regenerabile
produc emisii mult mai pu ține, reduc poluarea chimic ă, termic ă, radioactiv ă și sunt disponibile,
teoretic oriunde pe glob.
Epuizarea rapid ă a rezervelor de combustibili fosili, folosirea lor fiind înso țită de
poluarea mediului înconjur ător (incluzând și așa zis ă ,,murd ărire" termic ă, și mărirea în propor ț
ii mai mult decât îngrijor ătoare a nivelului de bioxid de carbon din atmosfer ă), resursele limitate
de uraniu (prin folosirea lui în energetic ă, rezultând de șeuri radioactive) și incertitudinea atât a
duratei, c ât și a consecin țelor ecologice la folosirea industrial ă a energiei termonucleare, îi pune
pe cercet ători, savan ți și ingineri s ă acorde mai mult ă atenție căutării de noi posibilit ăți rentabile
pentru utilizarea surselor energetice alternative, nelimitate și nepoluante.
Cele mai bune energii alternative sau neconven ționale sunt considerate a fi: energia
eolian ă, energia solar ă în general, energia solar ă concentrat ă (oglinzi care înc ălzesc un turn cu
apă), cea geotermal ă și energia apelor Oceanului Planetar (valurile, curen ții oceanici, energia
undelor și hidroenergia).

2. Energia apelor Oceanului Planetar

Oceanele și mările ocup ă 71 % din suprafa ța Pământului și, în plus, de țin o resurs ă
inepuizabil ă: valurile . Energia m ărilor și oceanelor se reprezint ă sub form ă de energie mecanic ă
și termic ă. Apele Oceanului Planetar de țin un imens poten țial energetic care poate fi valorificat
pentru producerea de energie electric ă, rezervele de energie ale Oceanului Planetar fiind imense.
Energia intern ă, corespunz ătoare înc ălzirii cu 20 șC a suprafe ței apelor oceanice, în compara ție
cu cele fluviale, are o m ărime de circa 1026 J. Energia cinetic ă a curen ților oceanici este egal ă
aproximativ cu 1018 J, îns ă, din aceast ă energie se poate utiliza doar o cantitate inf imă.
Principalele surse de energie luate în considerare, cel pu țin la nivelul tehnicii actuale, se
refer ă la: maree, curen ții marini, valuri, diferen țe de temperatur ă ale structurilor de ap ă marin ă.
● Mareele, datorate atrac ției lunare, se produc cu regula ritate în anumite zone de litoral
de pe glob, cu amplitudini care pot ajunge uneori la 14 -18 m, determinând oscila ții lente de nivel
ale apelor marine. Principiul de utilizare a energiei mareelor în centrale mareomotrice, const ă în
amenajarea unor bazine î ndiguite care s ă facă posibil ă captarea energiei apei, declan șată de
aceste oscila ții, atât la umplere (la flux), cât și la golire (la reflux). Energia mareelor este energia
ce poate fi captat ă prin exploatarea energiei poten țiale rezultate din deplasarea pe vertical ă a
masei de ap ă la diferite niveluri sau a energiei cinetice datorate curen ților de maree. Energia
mareelor rezult ă din for țele gravita ționale ale Soarelui și Lunii, și ca urmare a rota ției terestre.
Pentru o valorificare eficient ă a energiei m areelor sunt necesare anumite condi ții naturale:

▪ să existe un bazin natural (de regul ă un estuar), care s ă comunice cu oceanul printr -o
deschidere foarte îngust ă; ▪ amplitudinea mareelor s ă fie de cel pu țin 8 m. Aceste condi ții
naturale apar numai în circa 20 de zone ale globului ( țărmurile atlantice ale Fran ței, Marii
Britanii, SUA, Canadei, nordul Australiei, estul Chinei etc.). Dac ă ar putea fi valorificat ă integral
în centrale electrice mareomotrice, cantitatea de energie disponibil ă ar produce de circa 100.000
de ori mai mult ă energie electric ă decât toate hidrocentralele aflate în func țiune în prezent pe
glob. Însă, centralele mareomotrice produc kWh la un pre ț de cost de dou ă ori mai mare decât
cel ob ținut în hidrocentrale. În func țiune, astfel de centrale mareomotrice se afl ă în Fran ța și în
Rusia . Alte proiecte prev ăd noi amenaj ări pe țărmul de sud -est al Marii Br itanii; pe țărmul
Golfului Fundy, unde SUA și Canada inten ționeaz ă o construc ție de mari propor ții.
● Curen ții marini care se pot prezenta sub forma de: curen ți orizontali (datora ți vânturilor
dominante); curen ți verticali (caz în care apele urc ă sau coboar ă din/spre adâncuri); curen ți
marini datora ți mișcării apelor la nivel planetar, sunt purt ătorii unor energii cinetice deosebit de
mari.
Astfel, s -a calculat c ă un curent oceanic cu o l ățime de circa 100 m, 10 m adâncime și o
vitez ă de 1 m/s, pe timp de u n an ar putea oferi o energie cinetic ă de circa 2 milioane kWh.
● Valurile reprezint ă o form ă de stocare a energiei transmise de vânt, energie calculabil ă
și demn ă de luat în considera ție. Mi șcarea valurilor este datorat ă tot radia ției solare. Calculele au
eviden țiat că valurile cu în ălțimea de 1 m, lungimea de 40 m și perioad ă de 5 s, au o putere
disponibil ă de aproximativ 5 kW pe un front de 1 m l ățime.
Numeroase institute de cercet ări hidraulice și energetice din SUA, Fran ța, Marea Britanie,
China și Japon ia au în programul lor de activitate realizarea unor instala ții de captare a energiei
valurilor. Și totu și, judecând dup ă poten țialul imens oferit de m ările și oceanele lumii, energia
valurilor este insuficient exploatat ă.
● O aten ție deosebit ă a captat ,,co nversia energetic ă oceanotermic ă", adic ă obținerea
energiei electrice pe contul diferen ței de temperatur ă între apele de la suprafa ță și cele de la
adâncime ridicate de pompe (de exemplu la folosirea la un ciclu închis al turbinei lichidelor
volatile cum s unt propanul, freonul sau amoniacul). Diferen țele de temperatur ă ale structurilor de
apă marin ă creeaz ă energie termic ă – înmagazinat ă sub form ă de căldură. Con ținutul de c ăldură
diferit dintre apele de suprafa ță și cele de adâncime prezint ă o diferen ță de circa 30 oC.
● O perspectiv ă mai îndep ărtată o reprezint ă obținerea energiei electrice pe baza
deosebirilor dintre apa s ărată și cea dulce, de exemplu apa de mare și apa din râuri.

3. Energia valurilor

Valurile sunt mi șcări ritmice ale particulelor de ap ă în jurul unui punct imaginar de
echilibru. Sub aspect genetic, se cunosc: valuri eoliene, mareice, anomobarice, navale, sta ționare,
gravita ț ional libere, for țate de vânt. Valurile eoliene sunt cele care apar sub ac țiunea frec ării
tangen țiale ale maselor de aer în deplasare, cu presiunea normal ă față de apa marin ă.
În privin ța form ării valurilor exist ă mai multe teorii, cea mai durabil ă fiind teoria valurilor
trohoidale a lui Gerstner (1802), elaborat ă pentru un ocean de adâncime nelimitat ă, lichid idea l,
fără frecare lichid ă, cu densitate constant ă, unde se formeaz ă valuri cu mi șcare de transla ție
gravita țional ă și liber ă. Concluziile acestei teorii sunt c ă particulele de ap ă în mi șcarea lor
urmăresc o orbit ă închis ă, într -un interval de timp egal peri oadei valului, orbit ă care este u șor
deformat ă pe direc ția valului iar particulele de la suprafa ță primesc cea mai mare cantitate de
energie eolian ă, deci vor avea raza orbitei cea mai mare.

Odat ă cu cre șterea adâncimii, energia se transmite pe cale hidr aulic ă, deci orbitele
particulelor vor fi tot mai mici. Valurile dispun de energie poten țială, Ep și energie cinetic ă, Ec și
acestea se calculeaz ă în func ție de elementele de m ărime a valului și vitez ă. Valul cu desf ășurare
ideal ă și simetric ă este hula r egulat ă, care este un val gravita țional în stingere, nefor țat de vânt.
Cum aceast ă energie se manifest ă în intervalul de timp egal cu perioada T a valului,
puterea P va fi egal ă cu raportul dintre energia E p sau E c și timpul T. Deoarece în procesele de
captare se preia în prezent doar una din cele dou ă forme de energie a valului, expresia puterii
brute disponibile este:

P = K γh²Lλ/T
h = în ălțimea valului; λ = lungimea de und ă; L = lungimea frontului de val

Figura 1. Profilul unui val

Raportul λ/T exprimând viteza de propagare a valului, numit ă celeritate și notat ă cu c,
expresia puterii se poate scrie și sub forma:

P = K γh²Lc

Pentru început coeficientul K a avut o valoare fix ă, K = 1/16, cu timpul luând forme mai
complicate, ținându -se seama și de adâncimea apei în care se propag ă valul. Adoptând valoarea
greut ății specifice a apei M ării Neagre, γ = 9986,58 N/m³, putere a dezvoltat ă pe fiecare metru de
front de val este:

P = 975 h²Lc W/m
Desigur nu toat ă energia brut ă va putea fi captat ă de instala țiile aliniate pe frontul
respectiv. O parte din energie este reflectat ă la contactul cu captatorii, o alta este disipat ă în
bazinele de recep ție și de captare ale hidrocentralelor marine, iar o parte reu șește să traverseze
zona de barare. În m ăsura în care o instala ție este capabil ă să capteze o cantitate cât mai mare din
energia înmagazinat ă în valuri, deci în m ăsura în care dovede ște un randament global de captare
(η) superior, aceasta î și demonstreaz ă eficien ța economic ă. Energia captat ă (E) va fi dat ă de
relația:
E = η·Ep

Înălțimea valului (în englez ă wave height ) este distan ța măsurat ă pe vertical ă între creasta
valului și linia de cea mai mic ă cot ă a scobiturii imediat urm ătoare. Se apreciaz ă din vedere sau
cu aparate speciale, iar valorile se dau în metri sau picioare. În ălțimea obi șnuită a valurilor
oceanice este de 5 m, iar valorile maxime m ăsurate pân ă în prezent s unt:

– 21 m în bazinul nordic al Oceanului Pacific;
– 15,6 m în bazinul nordic al Oceanului Atlantic;
– 14 m în emisfera sudic ă;
– 11,5 m în Oceanul Indian;

Lungimea valului (în englez ă wave length ) este distan ța în metri sau în picioare m ăsurat ă
pe orizontal ă între dou ă creste sau scobituri succesive de val. Valorile medii ale valurilor
oceanice sunt cuprinse între 69 m și 110 m. Valorile maxime ale lungimii valurilor determinate
pe baza unor numeroase observa ții sunt urm ătoarele:
– 170 în bazinul nordic al O ceanului Atlantic;
– 214 în bazinul sudic al aceluia și ocean;
– 233 m în Oceanul Pacific;
– 342 m în bazinul sudic al Oceanului Indian.
Dimensiunile maxime ale valurilor se observ ă în regiunile unde viteza vântului, durata ei
și spa țiul de dezvoltare liber ă al valurilor sunt cele mai mari. În cuprinsul Oceanului planetar
frecven ța cea mai mare o au valurile cu în ălțime mic ă, sub 2 ,1 m. În cazul furtunilor excep ționale
ele pot avea în ălțimi de peste 20 m și o lungime în jur de 400 m. Valurile obi șnuite în timpul
uraganelor au o în ălțime de circa 8 m, cu perioad ă de 8 secunde, vitez ă de 18 -20 m/s și pant ă în
jur de 1/10 – 1/30 m. Regiunile cu uragane frecvente și periculoase pentru naviga ție coincid cu
regiunile de genez ă a ciclonilor, cum sunt p ărțile nordice ale Oceanului Pacific, ale Oceanului
Atlantic, precum și regiunile u raganelor tropicale (taifunurilor). Frecven ța cea mai mare a
uraganelor se observ ă în perioadele de sfâr șit de iarn ă (februarie) și de sfâr șit de var ă (august). În
momentul când valurile ajung pe fundurile mici din dreptul coastelor întinse are loc fenom enul
numit deferlare. Prin deferlare se în țelege ridicarea, aplecarea în fa ță, îndoirea și prăbușirea
crestei, cu zgomot. Dac ă deferlarea se produce deasupra unui banc aflat la distan ță de coast ă,
valurile de acest gen se numesc „brizan ți". Calmarea valur ilor eoliene în raza porturilor se ob ține
prin filarea unei cantit ăți limitate de ulei la suprafa ța apei. Prin acest procedeu se opre ște
mișcarea orbitoidal ă a particulelor de ap ă de la suprafa ță, proces, care prin interferen ță, se
transmite și la adâncim e. Efecte asem ănătoare rezult ă din acoperirea suprafe ței mării cu sloiuri
de ghea ță, sau dezvoltarea unei vegeta ții acvatice pe suprafe țe mari. Pic ăturile de ploaie
calmeaz ă și ele valurile, mai ales în timpul ploilor intense, cu energie mare. –
Energia val urilor este într -adev ăr fără limit ă, fiind un izvor nesecat, cum nesecat este și
oceanul. În m ările cu ap ă mică, închise în toate p ărțile de uscat, cum este, de pild ă Marea
Baltic ă, valurile rareori dep ășesc în ălțimea de patru, cinci metri, pe când în la rgul oceanului, în
special în emisfera sudic ă, unde cercul de ap ă cuprinde tot globul si valurile se pot dezl ănțui în
voia lor, iar vânturile de apus sufl ă în permanen ță f ără să-și schimbe direc ția, se întâlnesc destul
de des valuri înalte de 12 -18 m. Energia colosal ă a valurilor se manifest ă în izbitura lor iar ea
este foarte mare. Folosirea deplin ă a energiei valurilor este împiedicat ă de faptul c ă acest izvor
de energie este foarte inegal, energia valurilor este utilizat ă doar în cazul în care valuri le sunt
înalte și constante în timp și al doilea motiv și cel mai important este faptul c ă tehnica

contemporan ă nu cunoa ște instala ții cu ajutorul c ărora s -ar putea destul de u șor, destul de
complet și economic s ă se transforme energia valurilor în curen t electric.

4. Instala ții de captare a energiei valurilor

Primii care au început s ă foloseasc ă energia valurilor au fost europenii (Sco ția, Portugalia
și Marea Britanie au programe speciale prin care valurile m ărilor care le înconjoar ă țărmurile s ă
fie folosite pentru producerea energiei). Conceptul de baz ă în a ob ține energie electric ă din
curgerea apei printr -un rotor turbin ă este bine stabilit pentru aplica ții în hidroenergie (râuri și
curgeri de ape) și pentru energie eolian ă. Dou ă mari grupuri de teh nologii au fost inventate
pentru producerea energiei electrice din energia valurilor: dispozitivele din apropierea
țărmurilor (ușor accesibile, mai u șor de între ținut și de monitorizat) și dispozitivele din largul
mărilor (în larg și la adâncimi mari, se g ăsesc cele mai mari resurse energetice). Pe termen scurt,
până ce tehnologia va avansa, dispozitivele din apropierea țărmurilor pot fi folosite cu prec ădere
datorit ă accesibilit ății facile. Pe termen lung, se vor folosi dispozitivele din largul m ării dator ită
cantit ății mult mai mari de energie ob ținută (dar aceasta numai în cazul în care se vor g ăsi
tehnologii ce pot u șura accesul și mentenan ța acestora).
Dispozitivele din apropierea țărmurilor sunt în general fixate direct pe fundul m ărilor și
oceanelor cu o adâncime nu prea mare și sunt conectate la țărm sau în imediata apropiere a
acestuia. Unul din primele dispozitive de re țele electrice realizate prin energia valurilor a fost
Wavegen ’s LIMPET (Tehnologia de exportare pe uscat a energiei marine) inst alată pe insula
scoțiană Islay. Ele pot fi de altfel amplasate și în altfel de structuri – exemplu, digurile
(Wavegen ’s LIMPET Coloana de Ap ă Oscilatorie = tehnologie pentru captarea mi șcării valurilor
mărilor/oceanelor pe m ăsură ce acestea împing o pern ă de aer în sus și în jos în spatele unui dig
de care se sparg valurile). Turbina Wells din interior genereaz ă electricitate din rota ția în aceea și
direc ție, indiferent dac ă aerul se deplaseaz ă în sus sau jos.

Se cunosc mai multe sisteme de captare a energiei valurilor, dintre care:
Sistemul de conducte sub presiune (se aseam ănă cu sistemul de frânare al unui
autovehicul). Astfel presiunea exercitat ă pe o suprafa ță mare este transmis ă prin intermediul unui
lichid, prin conducte, unei suprafe țe mai mici, multiplicându -se astfel for ța pe unitate de
suprafa ță. Printr -un sistem mecanic, aceast ă forță realizeaz ă rotirea generatorul electric. Acest
principiu
este aplicat de INTERPROJECT SERVICE (IPS) BUOY (Sweden)
http://members.tripod.com/interproject, – ARCHIMEDES WAVE SWING (Netherlands)
www.waveswing.com – OCEAN POWER DELIVERY (Scotland) www.oceanpd.com –
ENERGETECH (Au stralia) www.energetech.com.au
Sistemul bazat pe ascensiunea lichidului. Sistemul se bazeaz ă pe ascensiunea apei sub
form ă de val pe o pant ă artificial ă și preluat ă mai apoi prin c ădere de paletele unui generator
electric. Ideea a fost pus ă în practic ă de WAVE DRAGON (Denmark) www.wavedragon.net
Sistemul pistonului lichid. Într-o incint ă, prin mi șcarea sa de urcare și coborâre, valul
marin ac ționeaz ă ca un piston, pompând și aspirând aerul, cu rezultat direct asupra unei turbine
(în multe dintre aplica ții s e folose ște turbina Wells). WAVEGEN (Scotland)
www.wavegen.co.uk și MIGHTY WHALE (Japan) www.jamstec.go.jp, au pus în practic ă astfel
de proiecte.

Într-o schem ă simpl ă, niște plute numite "r ățuște" urc ă și coboar ă o dat ă cu trecerea
valurilor. Aceasta mi șcare ac ționeaz ă o pomp ă, care împinge apa dintr -o turbin ă ce ac ționeaz ă un
generator.
Scoția are acces la una din cele mai bogate resurse energetice marine din lume. În anul
2001, raportul Scotland ’s Renewable Resource arăta că Scoția poate genera o capacit ate de pân ă
la 21,5 GW (79,2 TWh/an) cu ajutorul energiei valurilor și mareelor. Conform raportulu i
Harnessing Scotland ’s Marine Energy Potential (Folosind Poten țialul Energetic Marin al
Scoției) efectuat de Marine Energy Group, în perioada 2004 -2020 în ap ele sco țiene se pot instala
capacit ăți de 1300 MW, ad ăugând câte 100 MW în fiecare an. Guvernul sco țian finan țează cu
peste patru milioane de lire sterline cea mai mare ferm ă de energie marin ă din lume, care în 2010
va asigura pân ă la 10 % din necesarul el ectric al țării.

În nordul Sco ției (Nigg), speciali știi sco țieni au gândit o platform ă special ă care s ă
utilizeze la maximum for ța valurilor, f ără să monteze generatoare hidroelectrice plutitoare. A șa a
apărut Oyster, o inven ție care promite multe – figura 2 și 3. Platforma are o component ă montat ă
în ap ă, care basculeaz ă atunci când este lovit ă de valurile uria șe. De ea sunt prinse dou ă pistoane,
care prin compresie împing apa cu vitez ă printr -o conduct ă, pân ă într-o unitate aflat ă în
apropriere. Acolo, apa sub presiune ac ționeaz ă o serie de palete, tot mecanismul fiind identic cu
cel prezent în centralele hidroelectrice.

Fig. 2 Platforma sco țiană OYSTER care poate genera 300 -600 kW

Fig. 3 Construirea platformei speciale a instala ției OYSTER

Totul difer ă prin metoda ino vativ a de a transporta apa sub presiune. Produc ătorii sp un ca
Oyster poate genera între 300 și 600 kW, îns ă la configura ții multiple, se poate ajunge la valori
suficient de mari cât s ă alimenteze ora șele din apropriere. Se sper ă că noua industrie ar revitaliz a
economia sco țiană, mai ales în zonele rurale și ar crea peste 7000 de noi locuri de munc ă în
diversele domenii colaterale implicate.

5.Realizari evidentiate pe plan mondial

Instalatie cu plan inclinat si bazin

Pe la mijlocul anului 1940 langa Alger in Marea Mediterana a fost pusa in functiune
experimental in doua amplasamente, la Sidi Ferruch si Pointe Pascade, prima instalatie moderna
care consta dintr -o structura conceputa pe principiul planului inclinat si un bazin de acumulare.
Solutia se bazeaza pe faptul ca in contact cu o constructie rigida, sub actiunea
valurilor, apa are tendinta sa -si ridice nivelul suprafetei libere. Aceasta este receptionata intr -o
structura cu radier curb inclinat, care se opune dire ctiei de inaintare a frontului de val.
Cantitatea de apa, ajunsa intre doi pereti convergenti, urca la o inaltime maxima a valului,
deversand apoi intr -un rezervor special conceput pentru a retine apa la o cota superioara nivelului
mediu al marii. Prin cad erea realizata, apa retinuta pune in miscare turbinele care la randul lor
antreneaza generatorii electrici.
Curburile peretilor convergenti sunt impuse de forme hidraulice optime, care fac ca
intreaga constructie sa realizeze o diferenta cat mai mare intre nivelul mediu al marii si nivelul
maxim al apei din bazinul de acumulare .

Fig 4 . Instalatie cu plan inclinat si bazin

Anul 1960 a insemnat punerea in exploatare a primelor balize si geamanduri lumin oase in
Marea Japoniei, alimentate cu energie electrica provenita din valuri, iar mai tarziu, pe baza unui
brevet emis in 1967 pe numele lui Kaisha Ryakusei, tot aici sau realizat hidrocentrale marine de
capacitate redusa utilizand solutia "pistonului lich id" .

Instalatie cu piston greu si piston lichid

Ansamblu sistem -structura decaptare este alcatuit dintr -un ponton greu prin mijlocul
caruia strabate o conducta in care apa oscileaza, antrenata de valuri, comprimand si aspirand
aerulu de deasupra ei intr -o incapere amplasata pe un plutitor bine ancorat sau fixate pe o
fundatie rigida.

Fig 5 . Instalatie cu pondon greu si pist on lichid

Pistonul lichid pune astfel in miscare un volum limitat de aer, care actioneaza rotorul
unui turbuine cuplata la un generator electric. Ansamblul de supape, ca si aparatul director,
impune curentului de aer conditii optime de valorificare.
Ponton ul trebuie construit in asa fel incat sa ramana cat mai imobil in masa agitate a
valurilor. Orice oscilatie a pontonului consuma, in mod inutil, din energia inmagazinata de vant

in apa marii sau a oceanului. Solutia a fost testate pe mare si a dat rezulta tele cele mai bune in
amplasamente cu valuri a caror inaltime medie a variat intre 2 si 4 m , cu randament estimat intre
30% si 70% . Pentru o turbina cu diametru de 20 cm, realizata dintr -un aliaj de aluminiu, puterea
nominala a fost de 60 W, iar durata de functionare a fost apreciata la mai mult de 3 ani.

Instalatie cu plutitor si valva clapet pe coloana

In principiu structura este alcatuita dintr -un plutitor care sustine o coloana verticala pe
traseul careia este plasata o valva clapet.

Fig 6 . Instalatie cu plutitor si valva cla pet pe coloana

Aceasta este conceputa in asa fel incat sa se inchida timp de o jumatate din durata unui
ciclu de val, obligand apa din conducta sa urmeze miscarea plutitorului. La schimbarea directiei
de miscare a flotorului apa continua sa se ridice, in virtutea inertie i, la un nivel superior inaltimi
valului. Succesiunea ciclurilor sporeste inaltimea coloanei de apa pana se ajunge la presiunea
necesara actionarii turbogeneratorului.
S-a experimentat o instalatie a carei lungime a masurat 90 m, cu un diametru al coloan ei
de 4,50 m. La valuri cu inaltimea medie de 2,40 m, sistemul de captare si conversie a realizat o
putere de 300 KW.

6. Solutie romaneasca de captare si conversie

In anul 1973 unele institute de studii si proiectari din Romania, au existat preocupari
pentru captarea si valorificarea energiei valurilor din Marea Neagra.Studiile intreprinse, in limita
unor contracte, au condus la concluzia oportunitatii captarii energiei valurilor de vant si au
impulsionat diferite cadre de specialitate sa continue,in afara obligatiilor de serviciu
aprofundarea problemei. In acest sens a fost continuata actiunea de documentare si concomitant

s-a trecut la proiectarea unor modele, care ulterior au f ost construite si experimentate in
laboratoare.
Procedeul de captare este specific valurilor neregulate si consta in preluarea directa, prin
intermediul unui plutitor, a miscari de verticala a apei, fara transport de debit.
Transmisa unui generator rectili niar, a carui flux magnetic este facut astfel sa varieze,
aceasta miscare este transformata in curent electric alternativ, cu frecventa neregulata, care poate
fi folosit in stare bruta ca sursa de caldura.

Fig 7 . Schita unei instalatii romanesti destinata valorificari in scop energetia fortei
mecanice a valurilor din Marea Neagra

Echipamentul hidraulic a unui element de captare este format dintr -un plutitor, iar
echipamentul electic principal, este alcatuit dintr -o parte mobila legata cu articulatii de plutitor si
o parte fixa, solidara cu structura imobila.
Solutia prezentata impu ne realizarea unui structuri plutitoare, cat mai stabila in masa
agitata a valurilor, capabila sa sustina echipamentul energetic proiectat dupa principiul de
functionare descries. O caracteristica deosebita o constituie posibilitatea nelimitata de dezvolta re
pe verticala a instalatilor, precum si capacitatea elementelor de captare de a prelua valuri
neregulate, cu inaltimea cuprinse intre 5 cm si 9 m.

Punctual de vedere al Institutului Roman de Cercetari Marine din Constanta si al
Comisiei Oceanologice Roma ne este ca potentialul energetic brut al valurilor de pe cei 200 km
de litoral romanesc al Marii Negre se ridica la valoarea de circa 8* kwh/an, potentialul
energetic tehnic utilizabil,extimandu -se la 4* kwh/an, ceea ce ar conduce la o economie de
combustibil conventional de aproximativ 2 milioane tone/an.

7.Bibliografie

http://www.scritub.com/tehnica -mecanica/ENERGIA -VALURILOR2115102411.php
http://www .agir.ro/buletine/821.pdf