Browsing Category

Porady praktyczne

Porady praktyczne

Jak działa turbina wiatrowa? Odpowiadamy!

8 października 2020

Przy wyborze odnawialnych źródeł energii czy to dla gospodarstwa domowego czy dużego przedsiębiorstwa zastanowić się należy nad szeregiem czynników, by wybrać najlepszą opcję. W przypadku zdecydowania się na wykorzystanie wiatru warto zastanowić się, na jakiej zasadzie działają wykorzystywane do tego celu turbiny wiatrowe. 

Czym jest turbina wiatrowa

Turbina wiatrowa jest to konstrukcja służąca do konwersji energii kinetycznej powietrza – energii wiatru – w pożądany rodzaj energii, np. elektrycznej bądź cieplnej. Współczesne turbiny wiatrowe można podzielić na wiele rodzajów, m.in. bębnowe, wielopłatowe, śmigłowe czy typu tornado. Dodatkowo turbiny dzieli się te o poziomej osi obrotu – HAWT (and. Horizontal Axis Wind Turbine) oraz o pionowej osi obrotu – VAWT (ang. Vertical Axis Wind Turbine). Przemysłowe elektrownie wiatrowe zwykle osadza się na wieżach, których wysokość jest w zakresie 70 – 120 m, z kolei przydomowe maszty urządzeń wahają się od 1,5 m do nawet 15 – 20 metrów. 

Jak działa turbina wiatrowa

Konstrukcja wykonana jest z szeregu elementów. Kluczowym elementem są łopaty wirnika, na które natrafiają podmuchy wiatru, wprawiając łopaty w obrót. W ten sposób energia kinetyczna przekształcana jest na energie mechaniczną, a siła przekazywana jest od generatora będącego elementem turbiny. Tam następuje przemiana energii mechanicznej w prąd elektryczny, który ulega przekształceniu w inwerterze do prądu zmiennego, będącego w stanie zasilać urządzenia elektryczne. 

Wady i zalety turbiny wiatrowej

Do wad zaliczyć można fakt, że nie każdy podmuch wiatru będzie w stanie wygenerować pożądany poziom energii. Do tego wiatr musi osiągnąć odpowiednią moc by wprawić generator w rozruch. Dodatkowo trzeba mieć na względzie to, że z kolei zbyt silne podmuchy i wichury nie dadzą żadnej gwarancji wygenerowanej energii, a jedynie wystawią urządzenie na walkę z żywiołem. Stąd tez wiatraki mają wbudowane hamulce, które zabezpieczają konstrukcję przed zbyt mocnym rozruchem śmigła. Oznacza to, że wybór miejsca charakteryzującego się silnymi podmuchami wiatru nie zawsze jest dobrym pomysłem. Ważnym aspektem przy wyborze odnawialnych źródeł energii jest uwzględnienie położenia geograficznego instalacji, to znaczy, że o inwestycji powinny myśleć osoby, które pragną postawić budowle na terenach wietrznych, np. pasy nadmorskie. Trzeba mieć również na względzie długi okres oczekiwania na zwrot inwestycji, który może sięgać nawet 10 lat. 

Nie oznacza to jednak, że instalacja turbin wiatrowych nie ma swoich zalet. Do głównej należy fakt implementacji odnawialnego źródła energii, a co za tym idzie – niezanieczyszczanie środowiska naturalnego, gdyż niewytwarzane są żadne odpady czy szkodliwe związki ulatujące do atmosfery. Oszczędzane są wtedy również środki na eksploatacje czy transport paliw konwencjonalnych. Kolejnym aspektem przemawiającym za instalacją takiej konstrukcji, czy to w sferze przemysłowej czy prywatnej, jest możliwość dofinansowania – według niektórych portali internetowych pokryto nawet w 100% koszty budowy urządzeń o mocy rzędu 40 kW. 

Podsumowanie

Instalacja turbiny wiatrowej wymaga ogromnych kosztów inwestycyjnych, co w połączeniu z brakiem możliwości kontrolowania żywiołu jakim jest wiatr sprawia, że jest to decyzja dosyć kosztowna i nie zawsze opłacalna. Ponadto złe ulokowanie urządzenia może wpłynąć na okoliczna faunę bądź być źródłem nieznośnego dla okolicznych mieszkańców hałasu. Nie oznacza to jednak, że nie jest to krok ku minimalizacji udziału nieodnawialnych źródeł w dostarczaniu energii. Miejsce budowy turbiny wiatrowej powinno być dokładnie przemyślane, by w jak największym stopniu wykorzystać jej potencjał. 

Porady praktyczne

Węgiel koksujący – właściwości, ceny, zastosowanie

8 października 2020

Węgiel koksujący jest jednym istotnym czynnikiem biorącym udział w przemianie surowej rudy w żelazo, które następnie wykorzystuje się w produkcji stali, która z kolei jest istotnym materiałem wykorzystywanym w budownictwie i produkcji maszyn, takich jak statki czy samochodu.  

Węgiel koksujący – co to jest?

Jest to węgiel kamienny, który w procesie spalania w temperaturze rzędu 600-1200 ℃ przetworzony został na koks. Podczas produkcji koksu można uzyskać jego trzy główne rodzaje: koks wielkopiecowy (wykorzystywany w reakcji redukcji rud żelaza do surówki), koks odlewniczy (będący źródłem ciepła, wykorzystuje się w odlewniach różnych stopów, np. ołowiu, miedzi czy cyny) oraz koks opałowy (wykorzystywany jako paliwo, charakteryzujący się najniższą zawartością popiołu). Czwartym rodzajem jest koks metalurgiczny, będący kluczowym materiałem w produkcji żelaza i stali. Węgiel koksowniczy wykorzystywany jest nie tylko w wymiarze przemysłowym w gałęzi wytopu metali, ale był niegdyś głównym paliwem opałowym w gospodarstwach domowych zwłaszcza na terenach Polski.

Ceny węgla koksującego zależne są od województwa, jednak średnio są to kwoty rzędu 1 300,00 – 1 500,00 zł/t netto.

Właściwości węgla koksującego

Aby węgiel koksujący nadawał się na przerobienie na paliwo, musi odznaczać się niską zawartością popiołu, wilgoci, a także musi być odpowiednio dopasowany do danego procesu koksowania pod względem właściwości fizykochemicznych. 

Węgiel koksujący zamieniany w koks jest paliwem stałym, którego zawartość węgla pierwiastkowego została zwiększona do 85-90%. Oznacza to, ze paliwo to ma obniżoną wartość zanieczyszczeń, na które składają się związki siarki i związki organiczne. 

Wady stosowania węgla koksowniczego

Koks sam w sobie – bez żadnych obcych domieszek – nie jest odpowiednim paliwem dla każdego rodzaju pieców czy kotłów grzewczych. Każde palenisko wykorzystujące węgiel koksowniczy musi zapewnić dopływ dużej ilości powietrza, ponadto musi być zbudowane z odpowiednich materiałów, które zapewnią trzymanie utrzymanie wysokiej temperatury kotła. W takim wypadku należy zainwestować w kocioł żeliwny, który jest niestety sporym wydatkiem, ponadto jest mało odporny a nagłe zmiany temperatury wody zasilającej, co może skutkować pęknięciami. Jest to również źródło nieodnawialne, wskutek czego nadmierne eksploatacje prowadzą do wyczerpania złóż węgla kamiennego, co zmusza kraje do importu. 

Podsumowanie

Węgiel koksujący jest niewątpliwie kluczowym surowcem, biorącym czynny udział w produkcji przedmiotów i urządzeń użytku codziennego. Ponadto komisja Europejska opublikowała w 2020 roku listę tzw. surowców krytycznych – tj. istotnych w rozwoju gospodarczym, a na niej podtrzymano węgiel koksujący.