Vindkraftverk

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Av: Nicolette Nadj
Datum klart: 2007-04-18
Ämne: Teknik
Lärare: Göran Johansson



Inledning
Dagens samhälle behövs elektricitet; elektricitet till belysning, spisar, uppvärmning av hus, radioapparater, till teven, till datorn, till hissarna, tågen och skidliftarna. Det är bara några av de saker som den moderna människan inte skulle kunna tänka sig att vara utan. Vi är så otroligt beroende av el, men är det någon som tänker på varifrån vårt dagliga bruk av el kommer ifrån? Vill vi att den ska komma ifrån kärnkraft? Eller kanske ifrån vattenkraft? Eller vi kanske helt enkelt inte bryr oss, så länge vi får kräm till datorn. Det börjar nog bli dags att tänka lite på det, för istället för att ta hand om moder jord förstör vi henne. Då är vindkraftverk ett utmärkt alternativ; De använder sig av solen och vinden och släpper inte ut några avgaser eller liknande. Andra fördelar, men också nackdelar kommer jag att gå in på senare i mitt arbete.
Syfte
Mitt syfte med det här arbetet är att ta reda å mer om vindkraftverk; Hur de fungerar, vem som uppfann dem och för- och nackdelar.

Frågor
1. Hur fungerar vindkraftverk?
2. Vem uppfann dem?
3. Vad är fördelarna med ett vindkraftverk?
4. Vad är nackdelarna med ett vindkraftverk?
5. Hur mycket energi alstrar ett vindkraftverk?

Vindkraftverk
Vindkraftverk är den miljövänligaste energikällan eftersom vindkraft är förnyelsebar energi som inte efterlämnar några föroreningar och inte stör djur- eller växtliv i sin omgivning.
Vind produceras naturligt av solen hela tiden och vindsnurrorna drar nytta av vindens kraft när den passerar. När solen värmer upp luften och markytan uppstår det skillnader på temperaturen och trycket i atmosfären. När skillnaderna jämnas ut bildas vindar som innehåller rörelseenergi.
Vindkraften kan begripligt nog bara utnyttjas samtidigt som det blåser.
I bra vindlägen producerar ett vindkraftverk el i upp till 6 000 av årets 8 760 timmar, men det varierar mycket med hur mycket det blåser. Vindkraften är ett bra, om än ett litet, komplement till vattenkraften.

Vindkraftverk byggs ofta i vattnet
Det första vindkraftverket i Sverige (som genererade ström) började användas år 1978. Det är viktigt att placera vindkraftverk rätt, bra ställen är vid kustbandet, i fjällområden och till havs. Bäst för vindkraftverken är kraftiga jämna vindar. Ett modernt verk bra placerat kan producera 6000 000 kWh per år vilket motsvarar cirka 3000 eluppvärmda lägenheters behov.
Om man vill kan man, som tidigare nämnt, bygga vindkraftverk vid vatten. Havsytan där bromsar vinden ännu mindre än slättland. Därför är det lämpligt att förlägga vindkraftverk ute i havet. För att kunna utnyttja den obromsade havsvinden måste man dock gå ut några kilometer från land. När man bygger vindkraftverk till havs är det både ekonomiskt och miljömässigt en fördel att bygga flera kraftverk på samma plats. Men, de kan inte byggas hur tätt som helst. När vinden passerat kraftverket har den förlorat fart, och då behöver den en viss sträcka för att "återhämta sig" och få upp mer fart innan den träffar nästa vindkraftverk.

Vindkraftverk har använts länge
Solen värmer upp luften i atmosfären och när luften blir varm stiger den. Utrymmet under fylls igen med kall luft. Temperaturskillnaderna skapar tryckskillnader som gör att luftmassor rör på sig och där har vi det; Vind =RÖRELSEENERGI!
Vindenergi är en indirekt form av solenergi, av den infallande solstrålningen omvandlas cirka 0,7 % till vindenergi. Vindenergi, vindar, har funnits så länge solen funnits alltså väldigt länge. Vindkraft har använts sedan långt (cirka 3000 tusen år) tillbaka för att driva olika typer av uppfinningar såsom kvarnar, pumpar, båtar med mera. Vind används till drakflygning, segelflygplan, vindsurfing och så vidare.
Väderkvarnen kom någon gång under medeltiden och än i dag, i de moderna vindkraftverken är principen densamma.
Ett vindkraftverk omvandlar vindens rörelseenergi till elektricitet. Principen är att vinden fångas upp av bladen och tvingar navet att snurra. Ett vindkraftverk fungerar ungefär som en dynamo på en cykel. Ett vindkraftverk kan se ut på många olika sett men de stora vanliga moderna kraftverken fungerar så här: (bilden visar några viktiga delar)



1. Oljekylare
2. Generatorkylare
3. Transformator
4. Ultra-sonic
5. vindsensor
6. VMP-topkontroll
7. Servicekran
8. Generator
9. Elastisk
10. koppling
11. Girväxel
12. Växellåda
13. Parkeringsbroms
14. Maskinfundament
15. Bladlager
16. Bladhuv
17. Blad
18. Huvkontroll
19. Pitchcylinder
Maskineriet är placerat på ett torn, 30-100 meter högt, eftersom där blåser det mer och man kan därför utvinna mer energi. Nära markytan är vinden ofta byig och ojämn eftersom den färdats över och under olika föremål i naturen, kanske träd, över hus, med mera.
En fördubbling av vindhastigheten innebär 8 gånger mer energi.
När vinden tar tag i bladen tvingas turbinen (turbin= vingarna och navet) att snurra eftersom den inte kan flyga iväg med vinden. Bladen sitter i ett nav som i sin tur för över kraften via en axel och en växellåda till generatorn som omvandlar rörelseenergin till elektricitet. Växellådan anpassar bladens varvtal till generatorns.

Förstör landskapsbilden
Vindkraftverk utgör en liten del av vår totala elproduktion eftersom man måste bygga vindparker med tusentals 20-30meter höga vindtorn för att den ska vara lönsam och det är svårt att hitta en plats där ingen störs. Även om människor i allmänhet är positivt inställda mot vindkraftverk så vill de oftast inte ha dem i sin närhet, för att de stör landskapsbilden. Vindkraften är dessutom en opålitlig energikälla eftersom det inte går att lagra vindenergi och vinden inte blåser hela tiden.
Dock utvecklas vindkraften hela tiden. Olika storlekar på aggregat har prövats.
Men jämfört med våra grannar Danmark och Tyskland är Sverige dock än så länge ett relativt litet vindkraftland. Danmark har planerat att hälften av landets elproduktion år 2030 ska utgöras av vindkraft.

Fördelar med Vindkraftverk:
• Energiråvaran är ren, inte miljöförstörande eller smutsig som t.ex. kol.
• Moderna vindkraftverk går så tyst att man knappt hör dem.
• Det blåser mer under vinterhalvåret då elen behövs som bäst.
• Det gör ingenting att det inte blåser jämt. Vindkraft används tillsammans med vattenkraft. När det blåser mycket kan man spara vatten i kraftverksdammarna. När det blåser mindre kan man ta ut mer vatten ur dammarna och använda sig utav vattenkraften.
• Uranet, oljan, fossilgasen och kolet kommer att ta slut. Det gör inte vinden.
• Vindkraften bidrar inte till försurningen.
• Vindkraften bidrar heller inte till växthuseffekten.
• Mer arbetstillfällen

Nackdelar med Vindkraftverk:
• De i regel höga installationerna förändrar landskapsbilden.
• De avger eventuellt ett lågfrekvent brum.
• Ibland stör vindkraftverk fågellivet.





Diskussion
Jag tycker kärnkraften är en mycket bra energikälla, när det gäller producering av el är den en av dom bästa, men man får inte glömma bort vilka enorma risker det finns, även fast det bara har hänt två olyckor varav en med dödlig utgång. Det är ett högt pris man får betala om något går snett. Människor och djur kommer och har drabbats oerhört hårt vid kärnkraftolyckor.
Vindkraften är då mycket bra om man ser till miljön. Vindkraften är också mycket billigare, men då producerar den också för närvarande mycket mindre el. Ett vindkraftverk producerar inte på långa vägar lika mycket energi som ett kärnkraftverk gör. 8760 stycken vindkraftverk skulle de behövas för att ersätta en reaktor. För att ersätta alla kärnkraftverk i Sverige med vindkraftverk skulle det kosta runt 481 800 000 000 kr. Det är ganska mycket. Trots detta tycker jag att vindkraftverk är någonting vi ska satsa på i framtiden.
Intresset för vindkraft är på väg uppåt, men är ändå för tillfället mycket underskattad. Sverige kan få upp till 40 gånger mer elproduktion av vindkraftverk, men då måste vi acceptera en viss landskapsförändring. Men jag ser hellre mer vindkraft än den nuvarande kärnkraften. Jag tror att olja och kol, som används mest nu, kommer att vara de dominerande energikällorna i en ganska lång tid framöver. Men allt eftersom reserverna tar slut så måste vi börja använda andra, förnybara, energikällor. De miljövänliga energikällorna kommer att ta över.
Om man frågar någon som inte vill ha vindkraft varför, så svarar dom oftast att det är fult eller att det förstör landskapet. Det kan jag hålla med om, men är ett kärn- eller kolkraftverk så mycket snyggare? Visst, dom låter väldigt mycket, ljudnivån ligger på ca 100 dB om du står 10 meter ifrån det. Men därför väljer man att placera dom 300-500 meter ifrån närmaste bebodda plats.
Men om man väger dessa nackdelar mot fördelar som att det är energisnålt, miljövänligt och att vinden aldrig tar slut, till skillnad mot kärnkraft, så kommer man snart fram till att fördelarna väger upp nackdelarna. Men tyvärr så behövs det väldigt många vindkraftverk för att ersätta en kärnkraftsreaktor. Men vindkraft kombinerat med någon annan miljövänlig energikälla som t.ex. vattenkraft kan man ersätt...