Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

 
CATEGORII DOCUMENTE






AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


MOTORUL CU ARDERE INTERNA

Tehnica mecanica

+ Font mai mare | - Font mai mic


DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
STRUNGURI REVOLVER
Sisteme de actionare electrica cu motoare de curent continuu cu excitatie derivatie
Variatia viscozitatii uleiurilor lubrifiante cu temperatura
Batiuri
Mecanismului de distributie
CARTE TEHNICA - MOTOARE ASINCRONE TRIFAZATE CU INELE COLECTOARE
Perturbatii in medii infinite
Pompe
Functiile produsului, reperului si suprafetelor [IP, AP]
Clasificarea pieselor pentru caroserii auto

TERMENI importanti pentru acest document

: : : efectele curentului electric wikipedia : din ce este alcatuit motorul masini :

Motoare termice

De la Wikipedia, enciclopedia libera

Sari la: Navigare, cautare

Motoarele termice (cu combustie interna), transforma energia chimica a combustibilului care arde in interiorul motorului, in energie mecanica, obtinuta la arborele sau motor. Din punctul de vedere al obtinerii lucrului mecanic, aceste motoare se clasifica in:

  • motoare cu ardere interna cu piston
  • motoare cu ardere interna rotative


Motoarele cu combustie interna cu piston folosite la automobile se clasifica dupa urmatoarele criterii:

  • Dupa natura combustibilului
    • motoare la care se intrebuinteaza drept combustibil benzina, si au carburator sau pompa de injectie.
    • motoare la care se intrebuinteaza drept combustibil motorina si au pompa de injectie (motoare diesel).
    • motoare cu gaz la care se intrebuinteaza drept combustibil un combustibil gazos sau un amestec de combustibil.

  • Dupa felul de realizare a ciclului motor in :
    • motoare in patru timpi.
    • motoare in doi timpi.

  • Dupa felul producerii amestecului carburant in :
    • motoare cu formare exterioara a amestecului carburant (motoare cu carburator sau injectie).
    • motoare cu formare interioara a amestecului carburant (motoare diesel).

  • Dupa felul aprinderii amestecului carburant
    • motoare cu aprindere prin scanteie (prescurtat MAS).
    • motoare cu aprindere prin compresie (prescurtat MAC sau Diesel).
  • Dupa asezarea cilindrilor sunt :
    • motoare cu cilindrii in linie.
    • motoare cu cilindrii in V.
    • motoare cu cilindrii si pistoanele opuse, boxer.
    • motoare inclinate, la care cilindrii au axele situate in acelasi plan, insa inclinat fata de planul vertical
    • motoare cu cilindrii asezati in stea, utilizate cu precadere in aviatie.


Motoarele cu combustie interna rotative sunt utilizate pe scara mai redusa datorita problemelor tehnologice mari si a fiabilitatii mai scazute. Cel mai cunoscut tip de motor cu combustie interna rotativ este motorul Wankel.

Adus de la 'http://ro.wikipedia.org/wiki/Motoare_termice'

MOTORUL CU ARDERE INTERNA

1.               INTRODUCERE

Nikolaus August Otto (1832-1891) este un inventator german care (pe baza principiului care ii poarta numele) a realizat primul motor cu aprindere interna, in patru timpi, utilizabil pe scara larga.

Otto s-a nascut in Germania, in localitatea Holzhausen. Dupa ce a vazut motorul proiectat si construit de inventatorul francez Etienne Lenoir in 1859, intrezarindu-i uriasul potential tehnic, Otto a inceput o serie de experimentari asupra motoarelor cu ardere interna, experimentari care aveau sa duca la proiectarea si constructia primului motor modern, care a ramas, in principiu, nemodificat pana astazi.

Otto a construit primul motor bazat pe proiectul lui Lenoir in 1861. Si-a unit apoi fortele cu industriasul german Eugen Langen si in 1864 au infiintat o companie, langa Koln, in care au construit primul motor in 1867. Primul motor produs de Otto a fost un motor in doi timpi in care amestecul carburant inlocuieste, in acelasi timp al ciclului de functionare, gazele arse in ciclul de functionare precedent. Acest motor era mult mai eficient decat motorul lui Lenoir, deoarece motorul Otto realiza compresia amestecului carburant inainte de ardere.

In 1876 Otto si Langen au anuntat punerea la punct a unui nou motor, motorul in patru timpi. In al treilea timp al functionarii sale, pistonul transmitea puterea degajata prin explozia gazelor catre arborele cotit al motorului, iar in al patrulea timp pistonul era folosit pentru evacuarea gazelor arse. Noul motor, silentios si eficient, si-a gasit imediat locul in industrie, ramanand drept model pentru cele mai moderne motoare cu combustie interna existente astazi in lume.

Otto si-a patentat ciclul de functionare a motorului in patru timpi in 1877 si a pus bazele unei companii care doar in cativa ani a vandut peste

35 000 de motoare. In 1886, totusi , competitorii lui Otto au aratat ca de fapt principiul de functionare al motorului in patru timpi a fost prezentat pentu prima data (intr-un obscur pamflet) de catre inginerul francez Alphonse-Eugene de Rochas. Chiar daca acest lucru anula patentul lui Otto, motoarele lui au ramas singurele motoare cu ardere interna folosite pe scara larga. In 1890, Wilhelm Maybach si Gottlieb Daimler, doi dintre inginerii companiei lui Otto, si-au deschis propria companie producatoare de automobile, propulsate de motoarele in patru timpi ale lui Otto. Ei au perfectionat vechiul motor si au reusit sa produca, in 1899, primul automobil Mercedes.

2.        COMPONENTELE UNUI MOTOR

Componentele principale ale unui motor sunt in principiu aceleasi, fie ca este vorba despre un motor Diesel, unul in patru timpi sau unul in doi timpi. Camera de ardere este formata dintr-un cilindru, de obicei fix, obturat in partea de sus cu o piesa numita chiuloasa. Miscarea de du-te–vino a pistonului face ca volumul camerei de ardere sa fie variabil, intre fata de sus a pistonului si fata inferioara a chiuloasei. Pistonul este legat de arborele cotit al motorului printr-o piesa de legatura numita biela. Arborele cotit transforma (prin intermediul bielei) miscarea rectilinie a pistonului intr-o miscare de rotatie.

Fig. 1  Componenta unui motor in patru timpi

La motoarele cu mai multi cilindri, arborele cotit are cate o portiune dezaxata (numita maneton) pentru fiecare biela in parte, astfel incat puterea de la fiecare cilindru este transmisa arborelui cotit, la momentul potrivit in timpul rotatiei sale. Arborii cotiti au contragreutati destul de mari (volante), care prin inertia lor micsoreaza la minim neregularitatile aparute in miscarea arborelui. Un motor poate avea intre 1 si 28 de cilindri.

Sistemul de alimentare cu combustibil al motorului este alcatuit din rezervor, pompa de combustibil si un dispozitiv care sa realizeze vaporizarea combustibilului. La motoarele Otto, acest dispozitiv poate fi un carburator sau, mai nou, un sistem de injectie.

La majoritatea motoarelor cu carburator, vaporii de combustibil sunt condusi spre camera de ardere de catre un sistem de conducte numit galerie de admisie, iar gazele arse sunt evacuate printr-o galerie de evacuare. Combustibilul este introdus in fiecare cilindru si gazele arse sunt evacuate prin asa numitele supape de admisie si supape de evacuare. In mod normal valvele sunt mentinute inchise de catre niste resoarte si sunt deschise la momentul necesar de catre niste came pozitionate pe arborele cu came, care angreneaza cu arborele cotit al motorului. Dupa 1980, mai multe sisteme de injectie sofisticate au inlocuit din ce in ce mai mult vechiul carburator. La motorul cu injectie, un sistem controlat mecanic sau electronic introduce cantitatea optima de combustibil direct in cilindru sau in galeria de admisie, exact la momentul optim.

Fig. 2  Sistemul de alimentare prin injectie

Combustibilul se vaporizeaza la intrarea in cilindru. Acest sistem este mult mai eficient decat carburatorul si deasemenea produce mai putina poluare.  

Toate motoarele sunt prevazute cu un sistem de aprindere a amestecului combustibil.

De exemplu, la motoarele Otto sistemul de aprindere este alcatuit

 dintr-o sursa de curent continuu de joasa tensiune legata la infasurarea primara a unui transformator, numit bobina de inductie. Curentul este intrerupt de catre ruptor. Pulsatiile curentului din primarul bobinei induc un curent pulsator de inalta tensiune in secundarul bobinei de inductie. Acest curent de inalta tensiune este condus catre cilindru printr- un intreruptor rotativ numit distribuitor.

Elementul care realizeaza aprinderea combustibilului este bujia, care este un conductor izolat plasat in peretele fiecarui cilindru. In partea de jos a bujiei este prevazut constructiv cu interstitiu intre capatul conducatorului izolat si corpul metalic al bujiei.  Curentul de inalta tensiune provoaca descarcari sub forma de arc electric, permitand astfel aprinderea amestecului  combustibil din camera de ardere.

Fig. 3  Componenta sistemului de aprindere

Datorita caldurii degajate prin combustie, toate motoarele cu ardere interna sunt echipate cu un sistem de racire.

Unele motoare de avion, motoarele mici, stationare si motoarele de barca sunt racite cu aer. Alte motoare sunt racite cu apa.

Spre deosebire de motoarele cu abur sau de turbine, motoarele cu ardere interna au nevoie de un dispozitiv de pornire. Ele sunt in mod normal pornite cu ajutorul unui motor electric sau starter care este angrenat cu arborele cotital motorului. Motoarele mici sunt pornite adeseori manual prin rotirea arborelui cotit cu ajutorul unei  manivele sau cu ajutorul unei sfori infasurate de cateva ori in jurul volantei.

3.         MOTORUL OTTO

Motorul obisnuit Otto este in patru timpi; aceasta inseamna ca la un ciclu

complet, pistoanele lui executa patru miscari, doua inspre chiuloasa motorului si doua in sens opus acesteia.

Fig. 4  Timpii de lucru la motoarele in patru timpi

        Pe durata primului timp (prima miscare a pistonului), pistonul se departeaza de chiuloasa, in acelasi timp deschizandu-se si supapa de admisie.          Miscarea pistonului absoarbe in cilindru o anumita cantitate de amestec combustibil; in cel de-al doilea timp, pistonul se deplaseaza inspre partea de sus a cilindrului, comprimand astfel amestecul in camera de ardere. In momentul cand pistonul ajunge in punctul superior al miscarii sale si volumul camerei de ardere este astfel minim, amestecul combustibil este aprins de catre bujii si prin ardere isi mareste volumul, dilatandu-se, si exercitand astfel o presiune considerabila asupra pistonului care este impins inspre partea de jos a cilindrului, in cadrul celui de-a treilea timp.

        In cel de-al patrulea timp, supapa de evacuare este deschisa si pistonul se misca inspre partea de sus a cilindrului, impingand afara gazele arse si pregatind cilindrul pentru repetarea ciclului.

Randamentul unui motor Otto modern este limitat de o serie de factori, dintre care cei mai importanti sunt pierderile prin racirea motorului si pierderile prin frecari. In general, randamentul unui astfel de motor este dat de catre raportul de compresie      (raportul dintre volumul maxim si volumul minim al camerei de ardere). Acest raport este in mod normal la motoarele moderne de 8:1 sau 10:1. Rapoarte de compresie mai ridicate, ajungand pana la 15:1 (ceea ce duce la cresterea randamentului), sunt posibile prin utilizarea unor combustibili cu cifra octanica superioara.

Randamentul unui motor Otto modern este de 20-25 %, cu alte cuvinte doar acest procent din energia calorica a combustibilului fiind transformat in energie mecanica utila.

 

Colectorii solari plani tip HELIOSTAR 400V

 

 

Click pentru a mari imaginea.

1. Carcasa metalica;
2. Folie termoizolanta;
3. Cadru metallic;
4. Garnitura de etanseizare;
5. Perete absorbant;
6. Conductele principale;
7. Conducta colectoare;
8. Racordurile de evacuare cu flanse;
9. Sticla solara;
10. Elemente de support;
11. Racordurile tur-retu

PANOU HELIOSTAR, CU VID cu kripton - suprafata 2 mp; cu foaie din sticla de inalta transmisivitate, o foarte buna izolatie (vid), folie de aluminiu in partea inferioara. In cavitatea panoului se introduce un gaz greu - kripton - care reduce semnificativ pierderile de caldura de la 0,4% la 0,1%. In interiorul panoului exista tevi de cupru prin care circula un agent termic. Un asemenea panou absoarbe 638 kWh/mp/an, cu un foarte bun randament termic si cu un debit de recirculare a agentului termic prin circuitul colector net superior, de pana la 180 litri/ora (in timp ce alti colectori plani comercializati la noi in tara pot asigura debite de numai 19 sau cel mult 38 litri/ora).

Tuburile solare tip MAZDON

 

 

Click pentru a mari imaginea.

1. Tuburi de sticla;
2. Tub termic;
3. Apa in curgere descendentac;
4. Apa in curgere ascendenta;
5. Perete absorbant;
6. Tur;
7. Retur;
8. Condensator;
9. Racord flexibil;

TUBURI MAZDON, CU VID, cu suprafata absorbanta acoperita cu TiNOX - suprafata a 10 tuburi = 1 mp; in interiorul tubului exista o conducta de cupru in care se afla agentul termic (4g de apa) care, datorita vidului, vaporizeaza usor. Teava de incalzire este legata printr-o legatura flexibila la un condensator. Condensatorul realizeaza schimbul de caldura cu teava din cupru prin care circula agentul termic care coboara in serpentina din rezervorul solar. Avem in acest caz un contact termic uscat, ceea ce permite rotirea sau inlocuirea tuburilor chiar daca in instalatie exista lichid si presiune. Cele 4 g de apa se transforma in vapori, urca in condensator unde cedeaza caldura, condenseaza, etc., pana cand temperatura din condensator atinge 130C. In acest moment condensatorul blocheaza trecerea vaporilor din tub in condensator.

MONTAJ

 

 

.

 

Raportul de eficacitate intre cele doua sisteme de colectoare, respectiv PANOU HELIOSTAR si TUBURI MAZDON, cu vid, este in favoarea acestuia din urma. Sa vedem un exemplu: pentru 400 l apa incalzita la 55C sunt necesare:
- 4 - 5 panouri HELIOSTAR, fiecare cu o suprafata 2 x 1 mp;
- 40 - 50 tuburi cu vid MAZDON, cu o suprafata totala de 4 - 5 mp.
Sistemele de incalzire solara pentru obtinerea apei calde menajere se dimensioneaza astfel:
a) pentru 4 persoane: boiler de 300 l; colector: 2 - 3 panouri HELIOSTAR sau 20 - 30 tuburi MAZDON;
b) pentru 6 persoane: boiler de 400 l; colector: 3 - 4 panouri HELIOSTAR sau 30 - 40 tuburi MAZDON;
c) pentru 8 persoane: boiler de 500 l; colector: 4-5 panouri HELIOSTAR sau 40 - 50 tuburi MAZDON.

Precizam ca instalatia solara are in componenta sa aceleasi elemente ca o instalatie de incalzire clasica (pe gaze, motorina, etc.), cu deosebirea ca in loc de cazan cu arzator exista colectorul solar.
Sistemul include si un rezervor solar bivalent (cu doua schimbatoare de caldura - serpentine). In functie de necesarul de apa calda si de puterea de colectare a sistemului, rezervorul poate avea capacitati de 300, 400, 500, 800 sau 1000 de litri.
Aceste rezervoare solare speciale difera de boilerele clasice prin suprafata marita a serpentinei din partea inferioara a rezervorului (schimbatorul de caldura solar) si prin foarte buna calitate a izolatiei. Izolatia interioara este realizata prin doua straturi de email intre care exista o camera de aer, iar la exterior, rezervoarele sunt izolate cu spuma poliuretanica. Inalta calitate a acestei izolatii face ca pierderile de caldura sa fie extrem de reduse: numai 2,5C la 48 de ore (practic, un termos de dimensiuni mari).

Folosind aceste instalatii solare pentru producerea apei calde menajere se pot realiza economii considerabile, de peste 80%. Amortizarea costurilor se face in maxim 3 ani. In cazul spatiilor unde consumul de apa calda menajera este foarte mare (ex: hoteluri) sau prepararea acesteia se face cu consum de motorina, butan gaz, pacura, amortizarea acesteia se face in maxim un an. Daca prepararea apei calde menajere se face cu gaze naturale, amortizarea se realizeaza in aproximativ trei ani, tinand cont ca pretul gazelor este momentan de 3300lei/mc si ca acesta va creste. Durata de viata a instalatiilor este de minim 25 de ani, iar garantia lucrarii de 2 ani.
Pentru intelegerea in detaliu a caracteristicilor tehnice si avantajelor pe care le prezinta aceste instalatii de incalzire solara complexe, specialistii firmei noastre va stau la dispozitie.

Putem asigura prezentarea produselor descrise mai sus, a documentatiei tehnice aferente, consultatii de specialitate, instruirea personalului firmelor distribuitoare in vederea executarii corecte a montajului si a intretinerii sistemului.

 

Captator solarCAPTATOR SOLAR

Se utilizeaza in instalatiile de preparare a apei calde pentru scopuri tehnologice sau menajere.

  • suprafata de captare 2 mp
  • presiunea maxima de lucru: 6 barri
  • volumul de lichid continut: 4 litri
  • temperatura apei: 40 - 60°C

INSTALATII SOLARE CU CIRCULATIE IN TERMOSIFON

Instalatie solara individuala ISIS 100INSTALATIE SOLARA INDIVIDUALA CU SERPENTINA ISIS 100

  • suprafata de captare 2 mp
  • presiune maxima de lucru 6 barri
  • dimensiune de gabarit L x l x H : 2000 x 1286 x 2910
  • debit de apa incalzita 120 l/zi
  • temperatura apei 40 - 60°C

Instalatia poate fi alimentata cu apa curenta de la retea sau dintr-un rezervor suplimentar

 

IST 1 X 6INSTALATII SOLARE IN TERMOSIFON IST 1 X 6

 

 

Caracteristici tehnice

UM

AP

Suprafata de captare

m2

12

Dimensiuni de gabarit

mm
L x l x h


3200 x 6000 x 2985

Volum de acumulare

l

1000

Masa

kg

1050

Debit zilnic de apa (pentru zona II)

l/zi

980

Economie specifica de combustibil

kgcc/an, m2

81

AP - acumulator sub presiune fara schimbator de caldura

 

INSTALATII SOLARE IN TERMOSIFON IST 1 X 12

 

Caracteristici tehnice

UM

AP

Suprafata de captare

m2

24

Dimensiuni de gabarit

mm
L x l x h


4200 x 12000 x 3240

Volum de acumulare

l

2000

Masa

kg

1526

Debit zilnic de apa (pentru zona II)

l/zi

2000

Economie specifica de combustibil

kgcc/an, m2

81

AP - acumulator sub presiune fara schimbator de caldura

 

INSTALATII SOLARE IN TERMOSIFON IST 1 X 24

 

Caracteristici tehnice

UM

AP

Suprafata de captare

m2

48

Dimensiuni de gabarit

mm
L x l x h


7380 x 12150 x 4200

Volum de acumulare

l

4000

Masa

kg

2695

Debit zilnic de apa (pentru zona II)

l/zi

3200

Economie specifica de combustibil

kgcc/an, m2

81

AP - acumulator sub presiune fara schimbator de caldura

Energia Eoliana

Stadiul actual al utilizarii energiei eoliene

A) Programe tehnologice si performante superioare

In ultimii 10 ani, utilizarea energiei eoliene a consemnat un progres deosebit. Astfel, intre 1995 – 2005, rata anuala de crestere a fost de cca 30%, conducand la o putere instalata totala noua de 32.000 MW, adica dublu decat in domeniul energiei nucleare din aceeasi perioada.
Tarile fruntase in acest interval de timp sunt Germania, cu o crestere de 16.338 MW, si Spania, cu 8.169 MW.
Asemenea rate de crestere au condus EWEA (European Wind Energy Association) la o concluzie oficiala: 'Producerea de energie eoliana a parasit statutul de activitate marginala pentru a atinge acum domeniul surselor de energie neconventionala eficiente si rentabile “.
Un asemenea progres a fost posibil atat prin inbunatatirile tehnologice aduse instalatiilor, cat si printr-o mai buna cunoastere a comportarii si caracteristicilor curentilor de aer utilizati ca sursa de actionare. Implantarea unei instalatii eoliene de mare putere necesita raspunsuri la intrebari legate de directia, viteza si regularitatea curentilor de aer in locul respectiv, dar si de distributia pe verticala a temperaturilor aerului si de vegetatia locala (generatoare de turbulente) s. a. Toate aceste probleme isi gasesc astazi un raspuns sigur multumita unor programe informative puse la punct de cadrele Universitatii daneze RISCE in modelul fizic WASP. Metodele cuprinse in acest program de calculator au devenit elemente-cheie in standardul international pentru evaluarea unui potential eolian. In scopul analizarii mai fine a previziunilor eoliene s-a utilizat si un sondor acustic denumit “sodar“, care poate cartografia in 3D vantul pe o retea locala distribuita vertical de la 5m la 300m inaltime. La randul sau, societatea franco-germana EOLE RES a dezvoltat un program de calculator care simuleaza cresterea arborilor. Aceasta problema este legata atat de durata de viata a unei instalatii eoliene, apreciata la minimum 25 de ani, cat si de faptul ca in acest interval de timp arborii plantati la sol isi pot dubla, prin crestere, atat inaltimea cat si volumul, influentand, prin perturbatiile produse, curentii de aer din zona.
Imbinarea armonioasa a progreselor tehnice cu cele informatice a condus la cresterea spectaculoasa a utilizarii energiei eoliene. Asa cum rezulta si din figura 1, in ultimii 25 de ani eficacitatea energetica s-a dublat, iar costul unui kWh produs a coborat de la 0,7 euro la 0,32 euro in prezent.
Fig. 1
Cresterea dimensiunilor si puterilor
instalate pentru eolienele cu ax orizontal,
de-a lungul ultimilor douazeci si cinci de ani

Pornindu-se de la o lege specifica acestei activitati, anume ca puterea instalata a unei surse eoliene este proportionala cu patratul razei elicei, rezulta ca prin multiplicarea cu doi a lungimii palei elicei, puterea obtinuta creste de patru ori. In acest fel apar avantaje legate atat de reducerea numarului de instalatii eoliene necesare pentru o zona, cat si de reducerea masiva a costurilor globale.
Ecuatia prezentata mai sus, simpla si cunoscuta de mult timp, nu a putut fi aplicata cu succes decat in ultima perioada. Pentru aceasta s-a apelat la cunostinte si materiale folosite curent in aeronautica. In acest fel, metalul utilizat initial la confectionarea elicelor a fost inlocuit cu materiale compozite usoare precum fibra de sticla si, mai nou, fibra de carbon. In acest fel castigul in greutate si in rigiditate a permis construirea de pale din ce in ce mai lungi si mai rezistente.
Un alt factor important de progres a fost acela al adaptarii sistemului “cu pas variabil”. Instalatiile vechi aveau elicea fixata pe un ax orizontal care, in functie de viteza vantului, cupla ansamblul la viteza minima utilizabila si il decupla cand vantul, devenind prea puternic, periclita stabilitatea instalatiei. Acest sisem, cu decuplare aerodinamica (denumit si Stall ) era un sistem robust, sigur, dar cu o eficienta redusa, mai ales in zonele unde vanturile nu aveau o buna regularitate.
Si in acest caz inginerii au gasit o solutie mai buna apeland tot la tehnicile folosite in aeronautica. Astfel, cu ajutorul unui surub special conceput si judicios amplasat (“pitch“ in engleza, de unde si numele procedeului), o pala este orientata optim fata de directia si forta vantului, prin schimbarea unghiului de atac. La un vant foarte slab, pala este dispusa aproape perpendicular pe directia curentului de aer, iar la un vant foarte puternic, pala pivoteaza in lagar oferind o suprafata de impact din ce in ce mai mica, pana la pozitia paralela (in cazul furtunilor foarte puternice ). In sistemul Stall, cu cativa ani in urma, plaja de functionare a unei instalatii eoliene se situa la viteze ale vantului cuprinse intre 14 si 79 km/h. Astazi, folosind sistemul “cu pas variabil“, rotorul unei instaltii eoliene incepe sa se roteasca la 8 km/h si functioneaza eficace pana la viteze ale vantului de 120 km/h.
Acest progres tehnic a permis amplasarea instalatiilor eoliene in locuri dintre cele mai diferite, asigurand functionari eficiente de peste 2400 ore/an, fata de maximum 1600 ore/an in urma cu 10 ani. Mai mult, instalatii foarte recente si foarte moderne (urmeaza exemple) depasesc in prezent o functionare eficienta de peste 3000 ore/an, cu un factor de sarcina mai mare de 40%. Se mentioneaza ca prin factor de sarcina se intelege perioada de-a lungul careia energia este produsa intr-o centrala.
Progresele tehnologice realizate in ultimii 10 ani nu au fost doar de ordin aerodinamic, chimic si mecanic, caci electrotehnica si electronica, ajutate de calculator, au venit si ele cu o serie de contributii importante. Astfel, generatoarele de curent electric situate in nacela instalatiei eoliene au fost trecute de la 4 la 50 de poli (cu electromagneti), fapt ce a marit foarte mult eficienta transformarii energiei mecanice de rotatie in energie electrica, mult mai usor de stabilizat ca fercventa si intensitate. De asemenea, inginerii grupului german ENERCON au reusit recent o cuplare directa a celor doua agregate, evitandu-se astfel instalatiile greoaie si nefiabile necesare pentru demultiplicare (folosite pana de curand), care aveau ca scop convertirea vitezei de rotatie clasice de 40 ture/minut ale rotorului la mai mult de 1000 de ture/minut ale generatorului in turatie minima pentru inducerea curentului electric. Aceasta rezolvare tehnologica elimina mecanismele intermediare (un fel de cutie de viteza automata) care necesitau operatii dese si dificile de intretinere (schimbarea periodica a lichidului de racire, eliminarea deselor defecte mecanice s. a.).
Electronica, la randul ei, a contribuit si ea din plin la progresul tehnologic global prezentat in ultimii ani de instalatiile eoliene, printr-un control al comenzilor mai rapid, cu o reactie mult mai scurta la variatiile de viteze ale vantului si, implicit, o calitate superioara a curentului electric produs. Se pot evita astfel in prezent cu usurinta perturbatiile din retelele electrice comerciale.

B. Exemple de instalatii eoliene de ultima generatie

a ) Cu ax orizontal

Cand, in urma cu 4 ani, firma germana NORDWIND punea in functiune, pe litoralul baltic, o instalatie eoliana cu o putere efectiva de 1500kW, aplauzele si aprecierile admirative au fost si ele la inaltime. Dar, in 2 februarie 2005, la Brunsbuettel (langa Hamburg), alta firma germana - “Repower“ - a dat in exploatare o instalatie gigant (prima dintr-o serie de 30) cu puterea instalata de 5 MW (5000kW, in prezent cea mai mare din lume). Denumita pe scurt “ M5 “, aceasta poate alimenta constant cu energie electrica o localitate cu cca 5000 de locuinte confortabile. Pentru o asemenea instalatie, concernul Siemens a elaborat agregate moderne care sa permita simultan:
- prelucrarea si contorizarea curentului electric eolian produs;
- distribuirea acestuia in reteaua locala;
- transferarea eventualului exces in reteaua generala (cu o contorizare secundara necesara);
- compensarea (cu o contorizare corespunzatoare) a curentului solicitat de comunitatea locala, in plus fata de cel debitat eolian.
Daca pentru o instalatie tip “M5“ s-au pus astfel de probleme, atunci pentru un ansamblu de 30 asemenea instalatii gigant, capabile sa alimenteze (la noi in tara) orase ca Timisoara, Ploiesti sau Constanta, problemele de distributie directa si inversa nu vor face decat sa se amplifice, la fel ca si eforturile cercetatorilor pentru a tine pasul cu noile solicitari propuse de zeul Eol.
Rezumand caracteristicile mecanice ale unei instalatii “M5“, putem mentiona:
- inaltimea turnului.120m
- diametrul ansamblului elicei cu 3 pale..124m
- nacela autoorientabila.accesibila cu lift
interior sau
elicopter

Fig. 2
Instalatia eoliana M5 cu ax orizontal

.

Fig. 3
Nacela instalatiei M5, cu accesul asigurat de elicopter

b ) Cu ax vertical

Asemenea instalatii sunt legate de constructii civile individuale inalte, blocuri etc. Ele pot fi montate pe partea superioara a unor asemenea cladiri, reusind sa acopere in buna masura consumul de energie electrica al acesteia. Daca pentru instalatiile eoliene cu ax orizontal industria germana si-a dovedit prioritatea, francezii se pot lauda cu realizari de varf in grupa eolienelor cu ax vertical. Astfel, firma GUAL INDUSTRIE din Perpignan a dat in exploatare cateva turbine cu ax vertical care asigura o serie de caracteristici importante:
- randamente superioare cu aproape 30% fata de turbinele cu ax vertical cunoscute;
- viteza maxima a vantului pana la care sunt eficiente este de 150km/h;
- rotorul se prezinta ca o roata de moara prevazuta cu un numar determinat de cupe;
- la un ax vertical inalt de 3m, rotorul are un diametru maxim de 8m, putand asigura o putere instalata efectiva de pana la 55 kW.
Pentru alimentarea rotorului cu un flux de aer constant, acesta este canalizat intr-o coroana cu pale fixe, adica un stator, de unde si numele suplimentar de statoeoliana. Profilul palelor rotorului si ale statorului au fost definite in Laboratorul de modelare pentru mecanica fluidelor din Marsilia.

.

Fig. 4
Instalatie tip Gual Industrie (Franta) cu ax vertical,
montata pe acoperisul unei locuinte

C. Perspective

Acest pachet important de tehnologii mai eficiente, realizate in ultimii 10 ani, conduce implicit la intrebarea fireasca: “Unde se va opri aceasta cursa a noutatilor tehnice din domeniul instalatiilor eoliene?“
Un prim raspuns poate fi adus de premisa ca nu poate fi nelimitat acest progres tehnologic. Teoretic vorbind, exista un prag fizic fata de capacitatile productiei de energie eoliana, fapt definit chiar de “legea lui Betz“ formulata in 1919 de fizicianul german Albert Betz. Conform acesteia, doar 59% din energia cinetica adusa de curentii de aer poate fi recuperata maximal, spre a fi convertita in energie mecanica primara. Avand in vedere ca instlatiile moderne, de ultima generatie (care beneficiaza de modernizarile deosebite mentionate mai sus) se apropie deja de 50%, marja de manevra a cercetatorilor ramane inca importanta, dar nu infinita. Pentru obtinerea, in continuare, de noi performante, cele mai multe idei converg tot catre ameliorari aerodinamice. Astfel, cercetarile actuale vizeaza nu numai caracteristicile palelor, ci rotorul in ansamblul sau. Modelarea acestuia poate aduce noi progrese si, implicit, noi performante. Mai bine utilizat, fluxul de aer din jurul nacelei poate conduce, intr-un viitor apropiat, la cresterea de la 10% la 20% a randamentului local de curgere si la o mai mare reducere a zgomotului produs de intreaga instalatie. Fata de vacarmul pe care il produceau cu 20 de ani in urma, instalatiile moderne aduc o poluare sonora de numai 44 dB la 250 m distanta de piciorul stalpului, nu mai mult decat zgomotul dintr-o sala de mese. Pentru aceasta nacela a fost capitonata interior cu materiale fonoabsorbante, “cutia de viteze” a disparut, iar multiplicatoarele freaca mai putin.
Ramane insa un deziderat aproape imposibil de realizat de catre cercetatorii care lucreaza in domeniul instalatiilor de produs energie eoliana, anume acela de a face ca acestea sa se incadreze in peisajul ambiant. Numai ca gigantismul la care s-a ajuns in prezent ofera ca singura solutie posibila aceea de a le “transporta“ in afara localitatilor si deci a vizualizarii de catre cetateni. De aici a aparut si posibilitatea, pentru tarile limitrofe marilor si oceanelor, de a amplasa grupe de asemenea instalatii gigantice, dincolo de tarm (asa-numitul offshore), realizandu-se astfel adevarate ferme eoliene marine.



Fig. 5
Ferma eoliana in offshore ( Germania, Marea Nordului )

Multe tari, printre care Germania, Danemarca, Anglia (in Scotia), Spania, au deja in exploatare numeroase instalatii eoliene amplasate la cativa kilometri de malul apei marilor.
Toate aceste realizari, ca si cele ce vor urma, concura la indeplinirea unuia dintre obiectivele prioritare ale Uniunii Europene si ale Acordului Kyoto 1, anume producerea, prin energii regenerabile, pana in 2010, a 22% din necesarul energetic al intregii comunitati. Astfel, in cei cinci ani ramasi pana la termenul scadenta, Germania isi propune sa mai monteze agregate eoliene cu o putere instalata de 3.200 MW, iar Anglia cu 6000MW. Celelalte tari vin si ele din urma: Franta cu 600 MW si Spania cu 1000 MW. Altele, printre care si tara noastra, care a instalat de curand la Targul lui Bot ( langa Ploiesti ) o turbina eoliana moderna, cu o putere efectiva de 0,6 MW, incearca sa se mentina in aceasta cursa ecologica.
Pentru viitor speram la mai mult.

CENTRALE
EOLIENE TIP XL 1

Avantajele pe care le prezinta acest sistem sunt urmatoarele:

  • Performanta mare la viteze mici ale vantului
  • Operare silentiosa
  • Palete GFRP foarte rezistente
  • Pliere automata in caz de furtuna
  • Multiple functii electrice de control
  • Sistem de control al incarcarii
  • Instalare usoara a pilonului
  • Garantie 2 ani
  • Intretinere usoara

Diametrul rotorului 2.44m
Putere la vant 8m/s 560 W
Putere la vant 13m/s 1000W
Viteza de pornire 3m/s
Viteza max suportata 54m/s
Voltajul 24VDC
Greutate 32kg
Pilon Inaltime 9m
Greutate 50kg
Controlul electric
Tensiunea de intrare: Curent alternativ
Tensiunea de iesire : 24, 48, 120Vcc.
Curent turbina: 60A
Curent panou solar: 30A



Sistemul de masini pentru lucrarile solului in vederea semanatului

Sorin Tiberiu BUNGESCU

“In prezent chiar viata omului este de neconceput fara agricultura, iar agricultura este de neconceput fara plug. Fara combine, tractoare, semanatori, cultivatoare si alte masini agricole, omul ar putea trai si astazi, bineanteles, la un nivel de viata mult mai scazut. Dovada o constituie tarile mai inapoiate din diversele colturi ale pamantului. Fara plug, insa, societatea de astazi ar fi sortita pieirii groaznice si inevitabile, prin infometare”. (Masinile agricole de-a lungul veacurilor, Flegon A., 1956)

In aceasta categorie intra intreaga gama de masini pentru arat (pluguri cu cormane clasice, lamelare si rombice -losange (fig. 2), pluguri cu discuri, pluguri pivotante si mai nou scarificatoarele) si masini pentru pregatirea patului germinativ in vederea semanatului (grape, tavalugi si  combinatoare).

Aceste masini trebuie sa respecte urmatoarele cerinte impuse de catre Comunitatea Europeana: • sa fie concepute astfel incat in timpul transportului pe drumurile publice sa li se poata reduce gabaritul; • sa se ataseze si detaseze usor de la baza energetica; sa poata fi trecute usor din pozitie de lucru in pozitie de transport si invers; acest lucru se face la ora actuala in proportie de 90% cu ajutorul cilindrilor hidraulici; • sa fie cat mai universale; • organele de lucru sa fie tipizate si confectionate din materiale rezistente la uzura abraziva si chimica (organe tipizate: brazdarele, cormanele, discurile de la grapele cu discuri si de la plugurile cu discuri, coltii de la grapele cu colti etc.); • sa fie dotate cu instalatii de semnalizare impuse de legea de circulatie pe arterele de circulatie publica, ziua si noaptea; • in timpul lucrului acestea trebuie sa se adapteze cu usurinta la gradul de denivelare a solului.

Tinand cont de modul de cuplare a plugurilor in cadrul sistemului tehnic mobil tractor - plug, a fost generalizata urmatoarea terminologie: pluguri tractate, pluguri purtate si pluguri semipurtate (fig. 1).

Dupa organele de lucru fundamentale, plugurile cu cormane pot fi: cu cormane cilindrice, cu cormane universale (culturale), cu cormane semielicoidale, cu cormane elicoidale, cu cormane lamelare, cu cormane “losange” (fig. 2) si cu cormane trapezoidale curbe.

In prezent, plugurile cu cormane sunt construite astfel incat sa lucreze la viteze marite de lucru (pana la 15 km/h). Numarul organelor de lucru (trupite) la aceste pluguri ajunge pana la 16 (Fig. 3). Latimea de lucru este reglabila si se realizeaza pe cale hidraulica, folosind cilindrii hidraulici cu “memorie”. Avantajele pe care le prezinta aceste pluguri in comparatie cu plugurile clasice sunt de ordin economic, ergonomic si agronomic.

Plugurile care au o larga raspandire in tarile Comunitatii Europene sunt cele reversibile (fig. 4). La acestea reversarea se face hidraulic iar latimea de lucru este reglabila si se realizeaza prin comenzi din cabina tractorului.

In figura 5 este prezentata o cormana realizata din trei materiale suprapuse. Materialul care vine in contact cu solul este rezistent la uzura, materialul din mijloc este rezistent la soc iar materialul din spate are o elasticitate superioara. Acest material (material compozit) este cel mai indicat pentru orice tip de cormana.

Plugurile cu discuri se folosec pe solurile desecate si luate in cultura, pe solurile proaspat defrisate (pe aceste soluri discurile nu se infunda, trecand cu usurinta peste radacinile ramase in sol, daca acestea nu pot fi taiate de discuri) sau pe solurile pe care faza preponderenta o reprezinta maruntirea solului si nu rasturnarea brazdei sau acoperirea resturilor vegetale.

In ultimul timp firmele vest - europene dar mai ales firmele americane au trecut la realizarea asa ziselor pluguri pivotante, care in comparatie cu actualele pluguri reversibile prezinta modificari esentiale, iar printr-un singur grup de trupite realizeaza o aratura printr-o cinematica in suveica. La aceste pluguri schimbarea sensului de rasturnare a brazdei nu se face prin reversarea trupitelor ci prin pivotarea acestora in jurul unei sau mai multor axe verticale. Trupitele sunt dotate cu cormane si brazdare simetrice.

Pentru lucrarea fundamentala a solului - aratul se folosesc de obicei plugurile. Unele firme din Comunitatea Europena construiesc pentru aceasta lucrare, deosebit de importanta pentru agricultori, diferite tipuri de scarificatoare (fig. 6). Acestea inlocuiesc plugurile, respectiv lucrarea de arat, si in acelasi timp efectueaza si scarificarea la o adancime cuprinsa intre 45 si 65 cm, in functie de puterea tractorului. Scopul acestor scarificatoare este de a rascoli si afana terenul in profunzime, de a maruntii stratul prelucrat si de a interveni in straturile cele mai profunde pentru a evita astfel efectul daunator al amestecarii cu straturile mai superficiale.

Masinile folosite pentru pregatirea patului germinativ in vederea semanatului (grape, tavalugi, combinatoare) sunt folosite pentru: maruntirea bulgarilor prin sfaramare si spargere, afanarea (cresterea porozitatii) respectiv tasarea (scaderea porozitatii) solului, amestecarea granulelor de sol aflate la diferite adancimi si deschiderea unor canale inguste la suprafata solului (pentru patrunderea mai usoara a apei si a soarelui).

In categoria grapelor intra: grapele cu discuri, grapele cu colti pasivi, grapele cu miscare compusa, grapele oscilnate cu colti rotativi - grape rotative (fig. 7), grapele rulante, grapele cilindrice, grapele stelate si sapele rotative.

Pentru maruntirea solului dupa arat si pentru prelucrarea superficiala a stratului arabil la adancimi de 5 - 15 cm se folosesc grapele cu discuri. Acestea se mai folosesc si pentru graparea solului intre randurile de vita de vie sau pomi.

Tavalugii se folosesc in special pentru tasarea solului, maruntirea bulgarilor si spargerea crustei. Acestia se mai utilizeaza si atunci cand, din cauza ingheturilor si dezgheturilor repetate, la unele culturi semanate toamna, slabeste legatura dintre sistemul radicular al acestora si sol, si stratul superficial de sol, care contine sistemul radicular al plantelor, se desprinde de masa de sol. Dupa forma suprafetei de lucru, acestia se clasifica in: tavalugi cu suprafata neteda si tavalugi cu suprafata profilata (tip Cambridge, tip Crosskill, tip Campbell, tip Lemken - Variopack etc.) (fig. 8).

Pentru lucrarile solului se mai folosesc si  asa numitele combinatoare (fig. 9 ­ fig. 10). Acestea sunt agregate combinate realizate prin cuplarea mai multor tipuri de masini agricole pentru lucrarile solului. Folosirea unor astfel de agregate satisface doua cerinte principale: • cresterea eficacitatii lucrarilor realizate, in comparatie cu cazul in care fiecare lucrare s-ar executa separat (agregate combinate longitudinale); • cresterea coeficientului de utilizare al puterii sursei de energie (agregate combinate transversale).

Dintre combinatiile intalnite amintim: sageti de cultivator dispuse pe 2-3 randuri si stele dispuse pe 2-3 randuri; gheare cu support flexibil dispuse pe 3-4 randuri si grape elicoidale; grape cu colti rigizi si grape elicoidale; discuri plate crestate dispuse pe un rand si stele dispuse pe 2-3 randuri etc.

Figura 1. Plug semipurtat cu cormane clasice si sistem de siguranta pe trupita cu cilindrii hidraulici

(Vogel&Noot, Austria)

Figura 2. Plug cu cormane de tip losange (KUHN Huard, Franta)

Figura 3. Plug reversibil cu cormane clasice (Landsberg, Austria)

Figura 4. Plug reversibil cu 12 organe de lucru ( Gregoire - Besson, Franta)

Figura 5. Trupita cu cormana realizata din trei straturi de material suprapuse (KUHN, Franta)

Figura 6. Scarificator care prelucreaza solul la adancimi mari de lucru,

pana la 65 cm (Gaspardo, Italia)

Figura 7. Grapa rotativa combinata cu un tavalug neted cu pinteni (KUHN, Franta)

Figura 8. Tipuri de tavalugi: A. cu colivie; B. Croskill; C. spiralat; D. dintat; E. Cambridge

Figura 9. Combinator model GRANCHIO al firmei italiene GASPARDO

Figura 10. Combinator al firmei KONGSKILDE

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 2143
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2014. All rights reserved