| Περίληψη: | Σκοπός είναι η διερεύνηση της τεχνολογίας των χερσαίων (onshore) ανεμογεννητριών και συγκεκριμένα των πυλώνων των ανεμογεννητριών. Αν εξετάσουμε το αιολικό δυναμικό στις χερσαίες περιοχές της Ευρώπης, παρατηρούμε αμέσως τις τεράστιες δυνατότητες ανάπτυξης ανεμογεννητριών. Παρατηρούμε επίσης την πλεονεκτική θέση της χώρας μας που εμφανίζεται να διαθέτει στο Αιγαίο πέλαγος μια από τις πλουσιότερες, σε αιολικό δυναμικό, περιοχές της Ευρώπης. Για να έχουμε όμως μεγαλύτερη απόδοση στην ισχύ μιας ανεμογεννήτριας πρέπει να αυξήσουμε το ύψος της έτσι ώστε να εκμεταλλευτούμε τις υψηλότερες ταχύτητες ανέμου σε μεγαλύτερα ύψη. Αυτό με την σειρά του θα επιφέρει πιο μεγάλα φορτία και επομένως μεγαλύτερες καταπονήσεις (εντατικά μεγέθη) στην βάση του πυλώνα καθώς η ανεμογεννήτρια προσομοιώνεται με σύστημα προβόλου. Ως συνέπεια τούτου θα πρέπει να αυξήσουμε την αντοχή του πυλώνα είτε αυξάνοντας το πάχος του υλικού της διατομής (αποφεύγεται – απαιτούνται μεγάλα πάχη συνεπώς μεγάλα κόστη), είτε αυξάνοντας τη διάμετρο της διατομής (αποφεύγεται – περιορισμένο πλάτος οδικού δικτύου που αποτρέπει την μεταφορά τμημάτων του πυλώνα της ανεμογεννήτριας με μεγάλες διατομές), είτε αυξάνοντας την αντοχή του υλικού της διατομής (αντικείμενο διατριβής). Στην παρούσα διατριβή γίνεται μελέτη βελτιστοποίησης σχεδιασμού των πυλώνων των ανεμογεννητριών με σύμμικτη διατομή χάλυβα-σκυροδέματος η οποία οδηγεί σε σχετικά μικρά πάχη διατομών, μικρής διαμέτρου, μεγάλης επιθυμητής αντοχής και μειωμένου κόστους υλικά. Αρχικά γίνεται η ανάλυση διατομής με στόχο την βελτιστοποίηση - ελαχιστοποίηση του κόστους για δεδομένη αντίσταση και στη συνέχεια η ανάλυση επαναλαμβάνεται για την βελτιστοποίηση του κόστους για δεδομένη δυσκαμψία. Στη συνέχεια με τη βοήθεια του σχεδιαστικού αναλυτικού προγράμματος ANSYS θα γίνει η σχεδίαση του πυλώνα της ανεμογεννήτριας όπου θα εφαρμοστούν τα προβλεπόμενα φορτία. Κατόπιν αυτού του σχεδιασμού διεξάγουμε πείραμα στο εργαστήριο όπου προσομοιώνουμε την ανεμογεννήτρια ώστε να συγκρίνουμε τα πειραματικά αποτελέσματα με την αναλυτική διαδικασία στο πρόγραμμα ANSYS. Γίνεται παράθεση και σχολιασμός των αποτελεσμάτων ώστε να προκύψουν τα συμπεράσματά μας και τελικώς γίνονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα όσον αφορά τα υλικά της διατομής των πυλώνων καθώς και την καλύτερη αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας.
|
|---|
