University Politehnica of Bucharest 14 decembrie 2017 1 / 16 Cuprins 1Introducere Concepte Teoretice 2Mecanismul de funct ionare al valurilor 3Calea… [630030]

Energia Valurilor
Miric a Nicu sor Alexandru
Grupa 124 A
University Politehnica of Bucharest
14 decembrie 2017
1 / 16

Cuprins
1Introducere
Concepte Teoretice
2Mecanismul de funct ionare al valurilor
3Calea de particule de ap a  si mi sc arile de und a
4Schema gener arii energiei valurilor
5Avantajele energiei valurilor
6Conversia energiei valurilor ^ n energie mecanic a  si electric a
Turbine cu aer
Turbine hidraulice
Sisteme mecanice directe de act ionare
7State care folosesc energia valurilor
8Concluzii  si Observat ii
9Bibliograe
2 / 16

Concepte Teoretice
Valurile sunt generate de v^ antul care bate peste suprafat a oceanului.
In timpul acestei actiuni are loc un transfer de energie(schimb de energie)dintre
v^ ant si valuri datorit a vitezei v^ antului.
Valurile se propaga pe suprafat a oceanului,iar energia valurilor este transportat a  si
pe orizontal a.
Fluxul de energie al valurilor reprezint a rata de transport a energiei printr-un plan
vertical,paralel a cu creasta valurilor.
Figura: Generarea valurilor in urma actiunii vantului pe o anumita suprafata
3 / 16

Mecanismul de funct ionare al valurilor
Figura: Denirea parametrilor valului
Am ales ca mod de reprezentare a valului o sinusoid a ilustrat a ^ n gura de mai sus.
Parametrii caracteristici valului sunt:
k=2
(1)
Ecuat ia (1) reprezint a num arul de unde(valuri) ^ ntr-o perioad a.
4 / 16

Mecanismul de funct ionare al valurilor
!=2
T(2)
Ecuat ia (2) reprezint a frecvent a de und a.
s=H
(3)
Ecuat ia (3) reprezint a panta maxim a de und a.

- reprezint a lungimea de und a  si se masoar a ^ n [nm].

T – reprezint a perioada de repetare a undei  si se masoar a ^ n [s].

H – reprezint a ^ nalt imea total a a valului ^ ntre valoarea maxim a atins a  si
valoarea minim a in momentul retragerii apei.
5 / 16

Calea de particule de ap a  si mi sc arile de und a
Cota maxim a la care se ridic a valul este dat a de formula:
=H
2cosh
2x
t
Ti
(4)
Ecuat ia (4) reprezint a cota maxim a la care ajunge valul.
Figura: Miscarea  si stagiile valurilor 6 / 16

Calea de particule de ap a  si mi sc arile de und a
^In gura de mai sus sunt prezentate o succesiune de unde a
ate in 3 stagii diferite
arat^ and modul ^ n care evolueaza valul.

L – reprezint a lungimea de und a.

C – direct ia de deplasare a undei.

d – limita inferioar a la care este sesizabil valul(unda).
In prima regiune identic am urmatoarele:Apa ad^ anc a unde fundul m arii nu
afecteaz a undele  si de obicei necesit a ca ad^ ancimea de ap a s a e mai mare de
jum atate din lungimea de und a.
In a doua regiune identic am urmatoarele:Apa mic a unde nu exist a variat ie ^ n
mi scare cu o ad^ ancime a apei de particule de ap a orizontal a  si de obicei necesit a
ad^ ancimea de ap a s a e mai mic a de 1/20 ori de o lungime de und a.
In a treia regiune identic am urmatoarele:Ad ancimea intermediar a care exist a
^ ntre aceste dou a extreme.
7 / 16

Schema gener arii energiei valurilor
Figura: Cele 6 surse care contribuie la generarea energiei valurilor
8 / 16

Avantajele energiei valurilor
Energia valurilor devine din ce in ce mai utilizat a in zilele noastre,ind o
surs a de energie ecient a  si cu un potential uria s.
De si energia valurilor conform studiilor este o posibil a surs a de energie
capabil a s a inlocuiasc a energia bazat a pe resursa fosila sau nuclear a,ea
este ^ nca ^ n faza de testare  si se ^ ncearc a realizarea unei conversii cu un
randament c^ at mai mare.
Sistemele de conversie a energiei valurilor sunt sisteme relativ complexe,iar
dezvoltarea produselor este ^ n mod necesar multidisciplinar a.
9 / 16

Conversia energiei valurilor ^ n energie mecanic a  si electric a
Figura: Diferite moduri de a converti energia valurilor in energie mecanic a  si
electrica
10 / 16

Turbine cu aer
Figura: Schema de functionarea a turbinei cu aer
Principiul de funct ionare al turbinei cu aer folosit a pentru conversia energiei
valurilor in energie electrica are urmatorul mecanism:
Apa patrunde in cavitat i inchise unde datorit a presiunii coloanei de ap a ce intr a
in turbine,acestea incep s a se invart a.Doar o parte din debitul coloanei de apa
este cea care act ioneaz a asupra turbinei,iar restul se ^ ntoarce.Acest tip de turbine
de si sunt capabile de a convertii energia mecanic a a valurilor in energie mecanic a
 si mai t^ arziu ^ n energie electric a are ca  si dezavantaj major pret ul ridicat al
mentenant ei acestora.11 / 16

Turbine hidraulice
Figura: Schema de functionare a unei turbine hidraulice Kaplan
Turbina Kaplan este o turbin a de react ie ce are o parte de tip rotativ a a
at a
intr-o cavitate ^ n care se acumuleaz a ap a sub presiune.Paletele de la turbin a sunt
adaptate at^ at pentru un debit sc azut c^ at  si pentru un debit ridicat pentru a
maximiza resursele.
Turbinele hidro pot functiona la valori de ecient  a de peste 90%  si necesit a
^ ntret inere redus a.12 / 16

Sisteme mecanice directe de act ionare
Figura: Mecanismul direct de generare de energie
Spre deosebire de turbinele clasice,care folosesc palete ^ nvartite de ap a care vine
sub presiune,acest mecanism se folose ste de un sistem mecanic pe baz a de
roti,cabluri  si scripet i care are rolul de a compensa energia generat a de celelalte
turbine.
13 / 16

State care folosesc energia valurilor
Marea Britanie.
O instalat ie cunoscut a sub numele de Hub Wave a fost construit a ^ n largul coastei
de nord a Cornwall,Anglia,pentru a facilita dezvoltarea energiei valurilor.Hubul
Wave va act iona ca un cablu de extensie uria s,permit ^ and conectarea la ret eaua
electric a a ret elelor de generatoare de energie pentru valuri.Hubul Wave va
permite init ial conectarea a 20 MW de capacitate,cu o potent ial a extindere la 40
MW.
Statele Unite.
Reedsport,Oregon – un parc comercial cu valuri de pe coasta de vest a Statelor
Unite, amplasat la 4 mile de coast a de l^ ang a Reedsport,Oregon.Prima faz a a
acestui proiect este pentru zece PB150 PowerBuoys sau 1,5 megawat i.
14 / 16

Concluzii  si Observat ii
Energia valurilor este din ce in ce mai folosit a in zilele noastre mai ales din
cauza consum arii resurselor de sol,dintre care putem enumera:
-carbune.
-petrol.
-elemente radioactive.
De si energia valurilor nu este periculoasa,nu necesit a condit ii speciale ^ n
afar a de:apropierea de o surs a de apa curgatoare(de preferat mari sau
oceane nu prea ad^ anci),aceasta nu este folosit a la scara larga din cauza
costurilor ridicate de fabricare si tehnologiei slab dezvoltata astfel ^ ncat s a
acopere o bun a parte din consumul de energie.
15 / 16

Bibliograe
Arthur Pecher,Jens Peter Kofoed, Handbook of Ocean Wave Energy .
Wave Power-Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Wave power
16 / 16