Home - qdidactic.com
Didactica si proiecte didacticeBani si dezvoltarea cariereiStiinta  si proiecte tehniceIstorie si biografiiSanatate si medicinaDezvoltare personala
referate baniLucreaza pentru ceea ce vei deveni, nu pentru ceea ce vei aduna - Elbert Hubbard





Afaceri Agricultura Comunicare Constructii Contabilitate Contracte
Economie Finante Management Marketing Transporturi

Electrica


Qdidactic » bani & cariera » constructii » electrica
Studiul centralelor eoliene in vederea imbunatatirii lor



Studiul centralelor eoliene in vederea imbunatatirii lor


STUDIUL CENTRALELOR EOLIENE IN VEDEREA IMBUNATATIRII LOR







1. INTRODUCERE



In ansamblu, UE si-a propus ca, pana in 2020, 20% din consumul sau total de energie sa provina din resurse regenerabile. Romania a agreat aceasta tinta, ca stat membru al Uniunii Europene. Ca o consecinta, pana in 2020, Romania va trebui sa creasca ponderea surselor regenerabile in consumul national de energie, de la nivelul de 17,8% inregistrat in 2005, la 24%. In cazul in care Romania nu isi atinge obiectivele asumate, UE va declansa procedura de “infrigement”, procedura privind constatarea incalcarii de catre un stat a neindeplinirii unei obligatii ce ii revine in calitate de stat membru.


Potrivit Ministerului Mediului si Dezvoltarii Durabile, care a demarat intocmirea unei harti eoliene a Romaniei, locurile cele mai bune pentru instalarea turbinelor se afla in Carpati, litoralul Marii Negre, Dobrogea si Moldova. In restul teritoriului nu se pot monta centrale eoliene de mare putere, deoarece, pentru a fi profitabila, o centrala eoliana trebuie amplasata intr-o zona cu vant care bate in medie cu peste 11 metri/secunda.


Cu o putere instalata in turbine eoliene de doar 7 MW, Romania trebuie ca in cativa ani sa se apropie de Germania (23.000 MW), de Anglia (2.000 MW), sau de Austria (1.000 MW), printre altele prin crearea pentru posibilii investitori a unui cadru legislativ adecvat.


Romania are cel mai mare potential de energie eoliana din sud-estul Europei, acest potential fiiind considerat mai mare decat media europeana.




Pe baza acestui potential neexploatat, in ultima vreme se manifesta o adevarata efervescenta a proiectelor de constructie de turbine eoliene si se vehiculeaza investitii de miliarde de euro. Din nefericire, toate aceste proiecte sunt doar la nivel declarativ, pentru ca in practica nu se intampla aproape nimic. In Dobrogea, zona care are cel mai ridicat potential eolian din Romania si unde se anunta cele mai mari investitii, nu exista instalata decat o singura ferma eoliana si in rest mai mult de 15-16 masturi (prajini cu lungimi cuprinse intre 16 si 80 metri, echipate cu instrumente de masurare a vitezei vantului) si pe baza carora se intocmesc studiile de fezabilitate pentru urmatoarele ferme de turbine eoliene. Solicitarile pentru centrale eoliene in zona Dobrogei au ajuns la nivelul de 3.850 MW (cea mai mare solicitare este pentru o centrala de 1.700 MW), iar in zona Moldovei cererea este de 150 MW.


Problema este ca legislatia din Romania este inca foarte ambigua, iar costurile acestui tip de energie sunt foarte ridicate in raport cu energia electrica obtinuta din hidrocarburi si pe moment aproape nimeni nu-si asuma concret responsabilitatea acestor costuri. O investitie intr-o centrala eoliana variaza intre un milion si 1,4 milioane de euro pe un MW. Totodata, Romania este pe ultimul loc in privinta tehnologiilor de producere existente in tara.


O alta problema a blocarii investitiilor in energia eoliana este legata de inexistenta infrastructurii de retele electrice de transport si distributie necesare in zonele cu potential eolian. Reglementarile in vigoare precizeaza ca, acolo unde nu exista infrastructura, aceasta se va face pe banii investitorilor in turbine eoliene.


Prezenta lucrare si-a propus sa dea raspunsuri adecvate problematicii multiple legate de situatia actuala si perspectivele dezvoltarii acestei surse de energie in Romania.



2. PREZENTAREA PRODUSULUI


O turbina eoliana este un dispozitiv ce transforma miscarea cinetica a palelor unei elice in energie mecanica. Daca aceasta energie mecanica este apoi transformata in electricitate, avem de-a face cu un generator alimentat cu vant/convertor de energie eoliana.

2.1 Cum functioneaza o turbina eoliana?


Principiul de functionare al unei turbine eoliene pentru productie industriala de energie electrica este relativ simplu: forta vantului care actioneaza asupra rotorului turbinei determina punerea acestuia in miscare, antrenand prin intermediul unui reductor un generator electric. Curentul electric obtinut este fie  transmis spre imagazinare in baterii si folosit apoi cu ajutorul unui invertor DC-AC (in cazul turbinelor de mica capacitate), fie livrat direct retelei de curent alternativ (AC), spre distribuitori. Variantele constructive difera de la producator la producator, existand in momentul de fata doua variante majore de actionare a generatorului: clasica (prin intermediul unui sistem cu doi arbori cu viteze diferite si reductor) si directa (rotorul antreneaza direct un generator electric cu un numar mai ridicat de poli). In momentul de fata, varianta clasica este cea mai raspandita.


Sistemul se bazeaza pe un principiu simplu. Vantul pune in miscare palele, care la randul lor actioneaza generatorul electric. Sistemul mecanic are in componenta si un multiplicator de viteza, care actioneza direct axul central al generatorului electric.


Toate turbinele eoliene au aparate proprii de masurare a parametrilor vantului si, pe baza informatiilor culese de acestea, computerul propriu realizeaza ajustarile necesare pentru o functionare optima, fara sa fie necesara in permanenta prezenta unui operator uman.


2.2 Tipuri de turbine eoliene


Centralele cu ax vertical prezinta marele avantaj ca nu sunt sensibile la directia vantului, avand astfel un randament mai bun decta cele cu ax orizontal. Datorita acestui fapt, centralele pot fi amplasate si in locuri mai putin pretentioase.


In functie de locatia turbinelor, ele poti fi turbine de tarm si turbine plasate in largul marilor si oceanelor.


Prezenta ancheta are ca subiect o turbinaa cu axa verticala cu 3 pale, de tip SAVONIUS, de tarm, model utilizat frecvent in CANADA.




3. ANALIZA NEVOII

3.1 Intelegerea nevoii


Din figura de mai jos se observa ca in Romania exista la ora actuala un singur parc eolian, in judetul Tulcea, iar in curs de implementare inca 3 parcuri.


Legenda:

Tulcea – exista (prima si singura)

Constanta, Vaslui, Caras-Severin – vor exista

 


Fig. 3 Harta amplasarii parcurilor eoliene in Romania in 2008


In acest capitol ne propunem identificarea cauzelor insatisfactiei fata de produs (gasirea raspunsului la intrebarea “De ce nu exista parcuri / ferme eoliene in Romania?”). Pentru aceasta, am folosit doua metode:

a) tehnica brainstorming, aplicata in cadrul echipei de lucru, in urma careia am grupat apoi cauzele, utilizand diagrama ISHIKAWA;

b) am conceput si aplicat un chestionar pentru aflarea parerii specialistilor.


3.1.1 Identificarea cauzelor insatisfactiei fata de produs


I   MEDIU

1. Genereaza modificari ale microclimatului

2. Polueaza sonor

3. Produce eroziunea solului

4. Necesita fundatii mari care afecteaza habitaturile

5. Pot exista victime in randul speciilor protejate de pasari

6. Infrastructura este inexistenta sau slab dezvoltata in locatiile cu potential bun

7. Produce impact peisager


II   RESURSE FINANCIARE

1. Costul de achizitie ridicat

2. Durata lunga de amortizare a investitiei

3. Cost de intretinere ridicat

4. Lipsa fondurilor. Lipsa ajutorului financiar din partea statului

III MOTIVE TEHNICE

1. Randament nesatisfacator

2. Exista alternative: apa, nuclear

3. Tehnologie relativ noua

4. Montaj complex

5. Lipsa unei harti profesionale la nivel national a vitezei si directiei vanturilor


IV. LEGISLATIE

1. Lipsa cadrului legal. Lipsa reglementarilor fiscale

2. Pasivitatea autoritatilor locale

3. Proteste ONG pentru protectia mediului


V. FACTOR UMAN

1. Lipsa specialistilor

2. Furturi de componente in timpul functionarii


Aceste clase de cauze au fost reprezentate grafic utilizand diagrama tip os de peste (diagrama Ishikawa).



































Fig. 4 Diagrama ISHIKAWA

3.1.2 Aplicarea chestionarului pentru specialisti


Am elaborat si testat un chestionar destinat specialistilor (pentru scopul didactic al proiectului nostru, specialistii au fost reprezentati de colegi de grupa si prieteni). Chestionarul a fost imbunatatit in urma testarii lui si apoi a fost completat de 14 “specialisti”, rezultatele prelucrarii informatiilor obtinute prin raspunsurile la principalele intrebari fiind prezentate in continuare. Chestionarul integral, precum si analiza tutror raspunsurilor, sunt prezentate in Anexa 1.


Rapunsurile la cele mai importante intrebari au fost:


Intrebarea Q4.

Regimul de functionare optim al unei centrale eoliene se considera a fi de 60%/an. Considerati eficienta strategia de a amplasa intr-o zona cu actiune moderata a vantului (aprox. 50% din cea de referinta) a unui numar dublu de centrale, in

Fig. 5 Prelucrare Q4

 
vederea generarii aceleiasi cantitati de energie


Intrebarea Q6.

Considerati eficienta utilizarea unor materiale inferioare calitativ pentru construirea unui generator eolian, strategie care are ca efect reducerea substantiala a costurilor de fabricatie, dar si reducerea performantelor si duratei de viata a produsului?


 




Intrebarea Q10.

Va rugam ierarhizati urmatoarele cauze ale unei functionari defectuoase in cazul unei centrale eoliene si identificati eventuale alte cauze posibile (acordtti note in ordine crescatoare, astfel nota 1 = cel mai important factor; mai multi factori pot primi aceeasi nota, daca considerati ca sunt la fel de importanti/neimportanti):


Nr.

Cauza functionarii necorespunzatoare


Spitele care sustin palele nu sunt perfect perpendiculare pe suprafata palelor


Spitele nu sunt debitate la aceeasi lungime


Materialul din care sunt confectionate spitele de sustinere nu este corespunzator


Grosimea materialului din pale nu este constanta


Diferente de material (textura, structura) intre palele centralei


Profilul palelor (in sectiune) nu este constant


Design-ul palelor (forma profilului in sectiune) nu este corespunzator


Materialele utilizate pentru rulmentii care permit miscarea de rotatie nu sunt corespunzatoare


Montarea rulmentilor nu este corespunzatoare


Montajul osiei in arbore nu este corespunzator (prezinta abateri fata de specificatii)


Montajul arborelui pe planul orizontal nu este corespunzatoare (nu asigura perpendicularitate)


Centrala eoliana nu este situata la altitudine corespunzatoare


Intensitatea vantului nu este suficienta


Vanturile nu au frecventa suficienta


Alta cauza __________ ______ ____ ____________________

Prelucrarea raspusurilor la aceasta intrebare s-a facut prin metoda corelatiei de rang. S-au transpus datele colectate in tabelul primar (T1):


Tabel primar (T1)


Factori  de influenta

Experti

x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7

x8

x9

x10

x11

x12

x13

x14



















































































































































































































Suma Aj















Q(1)
















Mai multi specialisti au acordat acelasi punctaj pentru mai multi factori, de aceea a fost necesara aplicarea unei corectii si completarea unui tabel secundar (T2):


Tabel secundar (T2)


Factori  de influenta

Experti

x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7

x8

x9

x10

x11

x12

x13

x14




















































































































































































































Suma Aj















Q(1)
















S-a calculat apoi coeficientul de corelatie intre valorile din cele doua tabele:


rs=0.765, care indica faptul ca intre cele doua tabele exista corelatie (rs





S-a calculat gradul de concordanta intre parerile specialistilor:


w=0.000327, care indica faptul ca nu exista o concordanta relevanta intre parerile exprimate (w


Semnificatia coeficientului w s-a calculat cu ajutorul criteriului statistic c


c calc = 0.06  < c tab = 22.362, care indica faptul ca nu exista concordanta intre parerile specialistilor.


Cu datele din tabelul secundar s-a reprezentat grafic pe o histograma ierarhizarea factorilor de influenta, prezentata in figura de mai jos. Forma graficului indica inca o data  faptul ca nu se pot delimita factorii semnificativi utilizand metoda corelatiei de rang.


Fig. 7 Ierarhia factorilor (prelucrare prin metoda corelatiei de rang)


3.2 Enuntarea nevoii


Ca orice produs, din punct de vedere al necesitatii existentei lui, si centrala eoliana trebuie sa raspunda intrebarilor: “cui serveste asupra cui intervine?” si “in ce scop





Fig. 8 Identificarea nevoii pentru produs


3.3 Validarea nevoii


1. De ce exista aceasta nevoie?

Pentru a transforma vantul in energie electrica

Pentru a asigura confortul si civilizatia umana bazata pe consumul energetic


2. Care sunt motivele pentru care ar putea evolua / disparea produsul?

Evolutie:

- pentru ca tendinta actuala este de a conserva resursele naturale consumabile existente (petrol, carbune, lemn);

- pentru ca resursele conventionale sunt limitate;

- pentru ca se doreste obtinerea de energie nepoluanta;

- pentru ca vrem sa protejam planeta.

Disparitie:

- pentru ca exista inca sau vor aparea noi resurse alternative mai ieftine si mai usor de obtinut.


Care sunt riscurile pentru care ar putea evolua / disparea produsul?

Evolutie:

- concentrarea resurselor financiare la nivel mondial in jurul unei elite care ar urma sa detina monopolul asupra energiei obtinute neconventional;

- produsul ar trebui sa aibe o evolutie pe termen mediu si lung.

Disparitie:

- aparitia unor schimbari climaterice care sa diminueze nivelul vanturilor.


Concluzie:

Argumentele “pro” sunt mai multe decat cele “contra”, astfel ca nevoia este validata!

























STUDIU DE FEZABILITATE

4.1 Identificarea functiilor si constrangerilor pentru produs


Un produs exista in functie de:

relatiile pe care elementele exterioare le au prin intermediul produsului;

interactiunile pe care produsul le realizeaza cu mediul inconjurator.


Functiile centralei eoliene au fost identificate, analizate si validate, iar apoi caracterizate prin intermediul unor criterii si ierarhizate ca importanta.


Identificarea functiilor si constrangerilor pentru produs s-a facut prin aplicarea metodei “caracatita”


In figura de mai jos se prezinta functiile centralei eoliene.

Legenda:

FP = functie principala

FC = functie de constrangere


Fig. 9 Functiile centralei eoliene

4.2 Validarea functiilor


Fiecare functie in parte este analizata cu scopul de a determina daca a fost bine formulata si daca este intemeiata. Aceasta etapa reprezinta validarea functiilor.


FP1: centrala eoliana permite transformarea vantului in energie electrica

Scop: obtinerea unei surse nepoluante de energie

Cauza: legile fizicii


FP2: centrala eoliana asigura energia electrica necesara consumatorului

Scop: cerinte ale civilizatiei (confort, industrie, agricultura, sanatate, etc.)

Cauza: cerintele functionale ale consumatorului



FC1: sa respecte reglementarile autoritatilor

Scop: - asigurarea unui cadru legislativ unic (intre diverse tari si regiuni) si armonizat

- acordarea de avize/autorizatii pentru instalarea centralelor eoliene

Cauza: evitarea haosului


FC2: sa fie amplasate in locuri optime (conditii de vant, altitudine, protectie habitat animale)

Scop: asigurarea conditiilor de functionare, influentand cat mai putin mediul inconjurator

Cauza: - necesitatea existentei vantului pentru functionarea centralei eoliene

- necesitatea protectiei florei si faunei, a mentinerii la nivel scazut a poluarii aerului si solului


FC3: sa faca fata protestelor ONG-urillor

Scop: impiedicarea deteriorarii mediului inconjurator (sol, aer, biodiversitate)

Cauza: diversitatea presiunilor externe referitoare la mediul inconjurator



FC4: sa fie acceptate de locuitori (strica peisajul)

Scop: diminuarea influentelor negative ale imaginii centralelor eoliene

Cauza: peisajul trebuie sa fie placut privirii


FC5: sa fie cat mai silentioase (poluare fonica redusa)

Scop: reducerea ariei de propagare a zgomotului (incadrarea intr-un anumit nivel acustic)

Cauza: deranjarea locuitorilor umani sau a animalelor din zona


4.3 Caracterizarea functiilor


Pentru acest pas s-au definit performantele asteptate din partea fiecarei functii, pentru fiecare criteriu de apreciere fiind definit un nivel de acceptare si un grad de flexibilitate al acestuia.


Tabel criterii de apreciere (T3)

Simbol functie

Functie

Criterii de apreciere

Nivel

Flexibilitate

FP1

Transformare vant-curent

Randamentul centralei



FP2

Asigura energia electrica

la consumator

Puterea centralei

275 KW

± 25 Kw

FC1

Autoritati

Obtinere avize/autorizatii



FC2

Amplasare

Geografic: in zona colinara-spre munte (nivel altitudine)

1000 m

± 200 m

Flora, fauna

Fara distrugeri majore


FC3

O.N.G.

Militare pro/contra

Acord


FC4

Aspect vizual

Aprecierea trecatorilor/ locuitorilor din proximitate (grad de acceptare)



FC5

Zgomot (poluare fonica)

Nivel decibeli

60 db

± 5 db


4.4 Ierarhizarea functiilor si constrangerilor prin aplicarea metodei “alegere incrucisata”


In cadrul echipei de lucru s-a exprimat aprecierea asupra importantei relative a functiilor, prin compararea functiilor intre ele si acordarea de puncte pentru fiecare functie.

Tabel punctaje functii (T4)

FP2

FC1

FC2

FC3

FC4

FC5

Puncte


FP1

FP1


FP1


FC2


FP1


FP1


FP1




FP2

FP2


FP2


FP2


FP2


FP2




FC1

FC1


FC1


FC1


FC1




FC2

FC2


FC2


FC2




Legenda:

FP1 - Transformare vant-energie electrica

FP2 Asigura energia electrica la consumator

FC1 Autoritati

FC2 - Amplasare

FC3 O.N.G

FC4 - Aspect vizual

FC5 - Zgomot

 
FC3

FC4


FC3




FC4

FC5







Total






Legenda:

FP1 -  Transformare vant-energie electrica

FP2 -  Asigura energia electrica la consumator

FC1 -  Autoritati

FC2 - Amplasare

FC3 -  O.N.G

FC4 - Aspect vizual

FC5 - Zgomot

 
Fig. 10 Histograma ierarhiei functiilor dupa metoda algerii incrucisate


Concluzii ale analizei functionale:


Ierarhia: 1 = FP . e oportuna construirea de ferme eoliene In Romania

2 = FP . parte din energia necesara poate fi “verde”

3 = FC . amplasarea fermelor necesita o harta a vanturilor


5. IERARHIZAREA FOLOSIND METODA VOTULUI


S-a utilizat aceasta metoda pentru a exprima cantitativ parerile calitative referitoare la:

a)    functiile produsului;

b)    cauzele functionarii defectuoase a centralei eoliene.


Pentru primul aspect s-a utilizat votul ponderat direct, iar pentru cel de al doilea - votul ponderat relativ.


5.1 Votul ponderat direct pentru functiile produsului

Functiile determinate cu ajutorul metodei “caracatita” au fost reanalizate, prin acordarea de voturi ponderate directe, utilizandu-se buletine de vot cu 3 valori de punctaj, in cadrul unui grup de 10 persoane, in doua etape: in prima au fost utilizate buletine de vot cu valorile 1-3-5, iar in a doua etapa buletine de vot cu valorile 1-5-9.


Etapa 1:              

Galben (G):   1 punct

Albastru (A):  3 puncte

Rosu (R):      5 puncte


Tabel vot ponderat direct cu 1-3-5 puncte (T5)

Functii

Buletine

Puncte

Ierarhie

FP1 centrala eoliana permite transformarea vantului in energie electrica

VVVVVVA



FP2 centrala eoliana asigura energia electrica necesara consumatorului

VGGGA



FC1 sa respecte reglementarile autoritatilor

AAAA



FC2 sa fie amplasate in locuri optime (vant, altitudine, habitat animale)

VVVGGGGGG



FC3 sa faca fata protestelor ONG-urillor

A



FC4 sa fie acceptate de locuitori (strica peisajul)

AA



FC5 sa fie cat mai silentioase (poluare fonica redusa)

GA




Noua ierarhie rezultata prin aplicarea votului de catre membrii grupului este:


FC2 sa fie amplasate in locuri optime (vant, altitudine, habitat animale);

FP1 centrala eoliana permite transformarea vantului in energie electrica;

FP2 centrala eoliana asigura energia electrica necesara consumatorului;

FC5 sa fie cat mai silentioase (poluare fonica redusa);

4. FC1 sa respecte reglementarile autoritatilor;

FC4 sa fie acceptate de locuitori (strica peisajul);

FC3 sa faca fata protestelor ONG-urilor.


Se observa ca functia de constrangere FC2 ocupa dupa acest vot locul principal (fata de locul 3 la metoda alegerii incrucisate), iar locul 2 este ocupat de functia principala FP1, care ocupa locul 1 dupa metoda alegerii incrucisate).
















Fig. 11 Histograma ierarhiei functiilor dupa votul ponderat direct cu 1-3-5 puncte


Etapa 2:    

Galben (G):    1 punct

Albastru (A): 5 puncte

Rosu (R):       9 puncte


Tabel vot ponderat direct cu 1-5-9 puncte (T6)

Functii

Buletine

Puncte

Ierarhie

FP1 centrala eoliana permite transformarea vantului in energie electrica

VVVVVVA



FP2 centrala eoliana asigura energia electrica necesara consumatorului

VGGGA



FC1 sa respecte reglementarile autoritatilor

AAAA



FC2 sa fie amplasate in locuri optime (vant, altitudine, habitat animale)

VVVGGGGGG



FC3 sa faca fata protestelor ONG-urillor

A



FC4 sa fie acceptate de locuitori (strica peisajul)

AA



FC5 sa fie cat mai silentioase (poluare fonica redusa)

GA



Si aplicand acest punctaj al buletinelor de vot, ierarhia functiilor ramane neschimbata: locul 1 FC2 si locul 2 FP1, ca si in cazul votului cu punctaje de 1-3-5.



Fig. 12 Histograma ierarhiei functiilor dupa votul ponderat direct cu 1-5-9 puncte

5.2 Votul ponderat relativ pentru cauzele functionarii defectuoase a centralei eoliene


Pentru verificarea ierarhiei obtinute prin metoda votului ponderat direct aplicat la 9 specialisti, am utilizat si metoda votului ponderat relativ, in cadrul careia am folosit buletine de vot de 5 culori, valorizate cu cate 1, 2, 3, 4, respectiv 5 puncte.


Tabel vot ponderat relativ (T7)

Nr. factor

V1

V2

V3

V4

V5

V6

V7

V8

V9

Total puncte

Nr. votanti

Puncte*  nr. votanti

Ierarhie





































































































































































































unde “nr. factor” reprezinta cauzele functionarii defectuoase a centralei eoliene si anume:


Spitele care sustin palele nu sunt perfect perpendiculare pe suprafata palelor;


Spitele nu sunt debitate la aceeasi lungime;


Materialul din care sunt confectionate spitele de sustinere nu este corespunzator;


Grosimea materialului din pale nu este constanta;


Diferente de material (textura, structura) intre palele centralei;


Profilul palelor (in sectiune) nu este constant;


Design-ul palelor (forma profilului in sectiune) nu este corespunzator;


Materialele utilizate pentru rulmentii care permit miscarea de rotatie nu sunt corespunzatoare;


Montarea rulmentilor nu este corespunzatoare;


Montajul osiei in arbore nu este corespunzator (prezinta abateri fata de specificatii);


Montajul arborelui pe planul orizontal nu este corespunzatoare (nu asigura perpendicularitate);


Centrala eoliana nu este situata la altitudine corespunzatoare;


Intensitatea vantului nu este suficienta;


Vanturile nu au frecventa suficienta.


Ierarhia rezultata dupa aplicarea acestui vot este urmatoarea :

Montajul osiei in arbore nu este corespunzator (prezinta abateri fata de specificatii);

Design-ul palelor (forma profilului in sectiune) nu este corespunzator;

Intensitatea vantului nu este suficienta;

Montajul arborelui pe planul orizontal nu este corespunzatoare (nu asigura perpendicularitate);

Centrala eoliana nu este situata la altitudine corespunzatoare;

Spitele nu sunt debitate la aceeasi lungime;

Diferente de material (textura, structura) intre palele centralei;

Spitele care sustin palele nu sunt perfect perpendiculare pe suprafata palelor;

Montarea rulmentilor nu este corespunzatoare;

Grosimea materialului din pale nu este constanta;

Materialul din care sunt confectionate spitele de sustinere nu este corespunzator;

Materialele utilizate pentru rulmentii care permit miscarea de rotatie nu sunt corespunzatoare;

Profilul palelor (in sectiune) nu este constant;

Vanturile nu au frecventa suficienta.
















Fig. 13 Histograma ierarhiei functiilor dupa votul ponderat relativ

6. CONCEPEREA PRODUSULUI


6.1 Cautarea solutiilor


Pentru fiecare dintre functiile produsului identificate prin metoda “caracatita” am cautat sa gasim cat mai multe solutii constructive/tehnice/operationale si apoi sa combinam aceste solutii in scopul identificarii acelei variante care sa fie optima din punct de vedere al costurilor de implementare si al compatibilitatii solutiilor tehnice.


Tabelul solutiilor pentru fiecare functie (T8)

FUNCTIA PRODUSULUI

IDEE / SOLUTIE

FP1 centrala eoliana permite transformarea vantului in energie electrica

centrala eoliana cu ax vertical

centrala eoliana cu ax orizontal

FP2 centrala eoliana asigura energia electrica necesara consumatorului

2.1 cablu

2.2 priza

2.3 transformator

2.4 wireless

2.5 hidrocentrala

2.6 centrala solara

2.7 centrala geotermica

2.8 energia valurilor

2.9 biogaz

2.10 conducte apa

FC1 sa respecte reglementarile autoritatilor

3.1 jurist

3.2 consultanta

3.3 chestionare (check-list)

3.4 buget

3.5 sincronizare cu legislatia UE

FC2 sa fie amplasate in locuri optime (vant, altitudine, habitat animale)

4.1 harta vanturilor

4.2 garduri pentru animale

4.3 temperaturi optime (clima)

4.4 acces (drum)

4.5 relief

4.6 plante / animale protejate

4.7 timp de functionare

4.8 racord la retea

4.9 spatiu aerian pentru pasari migratoare

FC3 sa faca fata protestelor ONG-urillor

5.1 donatii catre ONG

5.2 proiecte de popularizare (plantare pomi, populare cu pesti, etc.)

FC4 sa fie acceptate de locuitori (strica peisajul)

6.1 culori potrivite

6.2 aglomerare vs. imprastiere (geometrie)

6.3 facilitati pentru utilizatori (gratuitate curent electric)

FC5 sa fie cat mai silentioase (poluare fonica redusa)

7.1 ungeri frecvente

7.2 verificari lunare

7.3 materiale care absorb zgomotul (sonoabsorbante)





6.2 Combinarea solutiilor



FP1














FP2






















FC1






















FC2






















FC3






















FC4






















FC5












Fig. 14 Combinarea solutiilor


Solutia nr. 1 (S1) = 1.1+2.1+3.5+4.1+5.2+6.2+7.2


Solutia nr. 2 (S2) = 1.1+2.5+3.5+4.1+5.2+6.2+7.2


Solutia nr. 3 (S3) = 1.1+2.5+3.5+4.8+5.2+6.2+7.2


Solutia nr. 4 (S4) = 1.1+2.1+3.5+4.8+5.2+6.2+7.2


In urma analizei efectuate de catre membrii grupului, s-a decis ca solutia nr. 1 este cea optima.


6.3 Selectionarea solutiei


S-a facut de catre membrii echipei de proiect, acordand punctaje intre 1 si 5, in functie de importanta functiei si intre 1 si 3, in functie de interesul pentru solutie, astfel:


Tabelul importanta functii (T9)

Functie

Importanta functiei (k)

k final

FP1



FP2



FC1



FC2



FC3



FC4



FC5




Tabelul criterii functii si alegere solutie (T10)

Functia

Criteriu

k

S1

S2

S3

S4

Nota (N)

Total (k*N)

Nota (N)

Total (k*N)

Nota (N)

Total (k*N)

Nota (N)

Total (k*N)

FP1

Randamentul centralei










FP2

Puterea centralei










FC1

Obtinere avize/autorizatii










FC2

Geografic: in zona colinara-spre munte (nivel altitudine); floraa, fauna










FC3

Militare pro/contra










FC4

Aprecierea trecatorilor/ locuitorilor din proximitate (grad de acceptare)










FC5

Nivel decibeli










TOTAL






Se constata asadar ca solutia nr. 1 este cea optima, dupa care produsul cel mai potrivit vanzarii ar putea fi descris astfel: centrala eoliana cu ax vertical, care sa transporte curentul electric prin cablu, sa fie conforma cu legislatia uniformizata la nivel UE; pentru aceasta, este necesara intocmirea unei harti a vanturilor si amplasarea centralelor tinand cont de ea, dar si popularizarea prin proiecte sprijinite de ONG. In ceea ce priveste aspectul local, centralele eoliene ar trebui sa fie mai degraba concentrate intr-un perimetru delimitat, decat imprastiate pe o suprafata prea mare, iar pentru a le conferi silentiozitatea este necesara verificarea lor lunara.


6.4. Metoda 5w1h (What, Why, Where, When, Who & How) sau QQOQCP

“Ce? De ce? Unde? Cand? Cine? Cat/Cum?”


Metoda 5w1h serveste la identificarea si definirea clara a unei probleme si la gasirea solutiilor adecvate pentru solutionarea acesteia. Acest set de intrebari s-a aplicat pentru analiza problemei blocarii grupului rotor al unei centrale eoliene cu ax vertical.


Tabel intrebari 5w1h (T11)

Locatie

Unde a aparut ?

De ce acolo ?

Unde altundeva ar mai fi putut sa apara ?

Unde ar trebui intervenit ?

Timp

Cand a aparut ?

De ce a aparut atunci ?

Cand ar putea sa mai apara ?

Cand ar trebui rezolvata ?

Personal

Pe cine afecteaza ?

De ce afecteaza acea persoana ?

Pe cine altcineva ar mai putea afecta?

Cine ar trebui sa intervina?

Mijloace

Cum a aparut problema?

De ce acest tip de interventie?

Ce altceva mai poate fi facut ?

Cum ar trebui intervenit?


Cele 6 intrebari se pun in faza de identificare a problemei, dar si in faza de gasire a solutiei:


Tabel intrebari 5w1h pentru randamentul centralei eoliene (T12)

Semnalarea problemei

Ientificarea si cuantificarea
problemei

Gasirea solutiei

Ce?

Care este problema?
Randamentul slab al parcului de centrale eoliene

Care este actiunea?
Mutarea parcului de centrale eoliene pe malul marii in zona Corbu / Limanu

Cine?

Cine este afectat?
Investitor / Proprietar parc de centrale / Consumatori

Cine este responsabil?
Director Proiect

Unde?

In ce loc?
Amplasare in zona premontana

Ce serviciu/departament
Firma transporturi aeriene - elicoptere

Cand?

In ce moment?
Vara / 4 luni pe an

Data limita?
2 luni

Cat?

Ce amploare?
Cad randamentul este mai mic de 60%

Ce buget?
Nelimitat

De ce?

Din ce cauze ?
Frecventa si puterea vantului sunt insuficiente

Ce justificari?
Costuri mai mici pentru concesionarea terenurilor fata de cele de pe litoral
























7. DIAGRAME FOLOSITE IN MANAGEMENTUL CALITATII

7.1 Diagrama de afinitati


Din datele colectate pe parcursul studiului nostru s-a desprins faptul ca in Romania centralele eoliene nu sunt foarte raspandite, fiind necesar sa determinam si care sunt metodele cele mai potrivite pentru a creste nivelul vanzarii lor. Pentru aceasta, am identificat cat mai multe raspunsuri la intrebarea “Ce sa facem pentru a vinde centrale eoliene?” si am grupat aceste raspunsuri in 7 categorii principale.











Fig. 15 Diagrama de afinitati

7.2 Diagrama de relatii

Am aplicat aceasta metoda de analiza pentru a stabili care sunt principalele metode care ne pot asigura succesul in vanzarea centralelor eoliene si astfel dezvoltarea de parcuri de centrale eoliene in Romania.


Legenda:

1 = avantaje financiare

2 = amplasare

3 = marketing

4 = parteneriate

5 = specialisti

6 = calitate

7 = aspect


Fig. 16 Diagrama de relatii



Cel mai mare numar de iesiri sunt pentru grupele 1 si 6, adica “avantaje financiare” si “calitate”. Spre aceste doua aspecte generice este necesar sa se canalizeze resursele.

7.3 Diagrama tip arbore


Pentru categoria “calitate” identificata prin metoda anterioara (vezi 7.2) ca fiind printe cele mai importante, am aplicat metoda de analiza care permite prezentarea din ce in ce mai detaliata a actiunilor care sunt oportune pentru atingerea obiectivului: imbunatatirea calitatii produsului.



Fig. 16 Diagrama tip arbore


7.4 Logigrama


Pentru reprezentarea grafica facila a procesului de montare a centralei eoliene s-a utilizat urmatoarea logigrama.







Fig. 17 Logigrama procesului de montare

8. METODA AMDEC (FMEA)


Pentru identificarea mecanismelor de disfunctionalitate ce pot afecta buna functionalitate a diverselor componente ale unei centrale eoliene si pentru evaluarea criticitatii pentru fiecare mod de defectare, dar si in vederea imbunatatirii parametrilor de siguranta in functionare a sistemelor, prin identificarea actiunilor corective si preventive am utilizat metoda AMDEC (FMEA).


Etapele parcurse in cadrul analizei au fost urmatoarele:

8.1 Analiza cantitativa a disfunctionalitatilor


Identificarea mecanismelor de defectare pentru fiecare element al sistemului (modul de defectare, cauza, efectul, detectarea) sunt prezentate in tabelul T18, in doua variante posibile.


8.2 Evaluarea criticitatii

8.2.1 Formularea criteriilor


F: frecventa (sau probabilitatea de aparitie a disfunctionalitatii) pentru FP1 si FP2

Tabelul frecventelor (T13)

FRECVENTA

Foarte redusa


1 zi / an

Redusa


1 saptamana / an

Medie


1 luna / an

Mare


6 luni / an


G: gravitatea efectelor disfunctionalitatii pentru FP1

Tabelul gravitatii pentru FP1 (T14)

GRAVITATE

Catastrofica


Defectare generator

Majora


Blocaj ax pala

Medie


Rupere pala; Spargere rulment

Minora


Uzura accelerata


G: gravitatea efectelor disfunctionalitatii pentru FP2

Tabelul gravitatii pentru FP2 (T15)

GRAVITATE

Catastrofica


Rupere cablu

Majora


Rupere stalp retea curent electric

Medie


Scurtcircuitare

Minora


Fluctuatii intensitate


N: probabilitatea de nondetectare a disfunctionalitatii pentru FP1 si FP2


Tabelul detectabilitatii (T16)

DETECTABILITATE

Totala



Medie



Scazuta



Nedetectare




8.2.2 Formularea nivelelor de criticitate


Nivelul de criticitate al disfunctionalitatii este dat de formula: C=FXGXN


Tabelul nivelului de criticitate (T17)

NIVELE DE CRITICITATE

PUNCTAJ

Nivel 1


Rupere componenta (remediere max. 1 zi)


Nivel 2


Scurtcircuit (remediere max .1 saptamana)


Nivel 3


Scadere randament (rezolvabil max. 1 luna)


Nivel 4


Distrugere (remediere max. 2 luni)


Functie

Disfunctionalitate: nu este generata energia electrica cu eficienta scontata

Evaluare

Evolutie

Actiuni preventive

Mod

Cauze

Efect

Detectare

G

F

D

C

Transformarea
energiei vantului in energie electrica (FP1)

defectare
generator

ardere
siguranta

nu produce
curent

soft
calculator





Circuit suplimentar

blocaj ax
pala

ajustaj nOK
osie-arbore

scadere
randament

soft calculator





Alegere producator cu EFQM implementat

rupere pala

material
nOK

oprire temporara

vizual





Externalizare proces testare pale

uzura
accelerata

mediu nOK

scadere
randament

verificari
periodice





Amplasare centrala in zona cu clima uscata

spargere rulment

calitate rulment

oprire temporara

soft calculator





Montaj rulmenti cu fiabilitate maxima

Functie

Disfunctionalitate: discontinuitatea curentului electric la consumator

Asigura energia electrica
la consumator (FP2)

rupere cablu

viciu ascuns

lipsa curent electric la
consumator

sistem
monitorizare





Teste anduranta pentru cablurile montate

rupere stalp
retea curent electric

intemperii

intrerupere
livrare current electric

vizual





Teste fiabilitate pentru stalpii utilizati

scurtcircuitare

eveniment
aleatoriu

intrerupere
livrare current electric

sistem
monitorizare





Asigurare circuite de siguranta

fluctuatii
intensitate

retea nOK

deteriorare
consumatori

monitorizare
retea





Inseriere stabilizatoare

Tabelul AMDEC varianta 1  (T18)









Functie

Mod de defectare
poten
tial

Efecte potentiale
ale
defectelor

G

Cauze
potentiale
de
defectare

F

Monito-rizare

D

G*F*D

Actiuni corective;
Responsabil;
Termen

Rezultate actiuni
corective


G*F*D

Actiuni
corective
aplicate

G

F

D

Transformare energie vant in energie electrica (FP1)

defectare generator

nu produce curent


ardere siguranta


soft calculator



A. Imbunatatire program monitorizare
R. Colectiv exploatare
T. 1 saptamana

Utilizare program imbunatatit





blocaj ax pala

scadere randament


ajustaj nOK osie-arbore


soft calculator







rupere pala

oprire temporara


material nOK


vizual



A. Implementare tehnologie de inlocuire rapida
R. Colectiv exploatare
T. 3 saptamani

Utilizare tehnologie noua





Uzura accelerata

scadere randament


mediu nOK


verificari periodice



A. Eficientizare proces mentenanta
R. Colectiv exploatare
T. 2 saptamani

Aplicare proces mentenanta imbunatatit





spargere rulment

oprire temporara


calitate rulment


soft calculator



A. Eficientizare proces mentenanta
R. Colectiv exploatare
T. 1 saptamana





Asigurare
energie
electrica la
consumator (FP2)

rupere cablu

lipsa curent
electric la
consumator


viciu ascuns


sistem
monitori-zare



A .Monitorizare prin satelit
R. Proces externalizat
T. 1 luna

Aplicare
monitorizare
prin satelit





rupere stalp retea
curent electric

intrerupere
livrare curent
electric


intemperii


vizual



A. Monitorizare prin satelit
R. Proces externalizat
T. 1 luna





scurtcircuitare

intrerupere
livrare curent
electric


eveniment
aleatoriu


sistem
monitori-zare



A. Eficientizare proces mentenanta
R. Colectiv exploatare
T. 1 saptamana

Aplicare proces mentenanta imbunatatit





fluctuatii intensitate

deteriorare
aparatura la
consumator


retea nOK


Monitori-zare
retea



A. Eficientizare proces mentenanta
R. Colectiv exploatare
T. 1 luna





Tabelul AMDEC varianta 2 (T18)



8.3 Propuneri pentru actiuni de imbunatatire


Diminuarea criticitatii modurilor de defectare se face intervenind asupra criteriilor F, G si N. Actinile care se pot lua sunt urmatoarele:

Generalizarea testelor de laborator pentru anduranta si fiabilitatea materialelor utilizate pentru cabluri si stalpii de retea;

Utilizarea de circuite suplimentare (de deviatie) pentru situatii neprevazute;

Colaborarea in exclusivitate cu furnizori cu EFQM implementat (model pentru excelenta) 0 defecte.


8.4 Sinteza rezultatelor si deciziilor


In urma analiei disfunctionalitatilor prin metoda AMDEC (FMEA) am intocmit un bilant si am propus lansarea unor actiuni de imbunatatire. Concluziile analizei sunt umratoarele:


Frecventa maxima de defectare este cauzata de amplasarea centralei eoliene intr-un mediu necorespunzator, de umiditate si presiune atmosferica ridicata;

Cele mai grave modalitati de defectare sunt cauzate de disfunctionalitatea generatorului si ruperi ale cablajelor electrice;

Cele mai greu detectabile defecte sunt cele generate de uzura componentelor, fluctuatiile intensitatii curentului electric si scurtcircuite electrice.





























9. CONCLUZIILE STUDIULUI

Nevoia pentru produs: Necesitatea respectarii conditiilor impuse odata cu aderarea Romaniei la Uniunea Europeana, cat si cresterea grijii pentru mediul inconjurator determina sporirea preocuparii pentru obtinerea energiei electrice utilizand surse nepoluante. Una dintre aceste surse o reprezinta energia eoliana.


Functiile produsului: centrala eoliana este definita prin prisma functiilor pe care trebuie sa le indeplineasca si a constrangerilor externe carora trebuie sa se supuna. Cele mai importante functii sunt cea de transformare a energiei eoliene in energie electrica si cea data de necesitatea amplasarii centralelor eoliene in locuri optime sub aspectul altitudinii si al prezentei si intensitatii vantului.


Cauzele functionarii defectuoase: pe primele trei locuri se afla montajul osiei in arbore (nu este corespunzator, prezinta abateri fata de specificatii), design-ul palelor (forma profilului in sectiune nu este corespunzatoare) si ntensitatea vantului (nu este suficienta).


Analiza disfunctionalitatilor: frecventa maxima de defectare este cauzata de amplasarea centralei eoliene intr-un mediu necorespunzator, de umiditate si presiune atmosferica ridicata; cele mai grave modalitati de defectare sunt cauzate de disfunctionalitatea generatorului si ruperi ale cablajelor electrice; cele mai greu detectabile defecte sunt cele generate de uzura componentelor, fluctuatiile intensitatii curentului electric si scurtcircuite electrice. Se impun ca masuri: generalizarea testelor de laborator pentru anduranta si fiabilitatea materialelor utilizate pentru cabluri si stalpii de retea; utilizarea de circuite suplimentare (de deviatie) pentru situatii neprevazute; colaborarea in exclusivitate cu furnizori cu EFQM implementat.


Conceperea produsului: atunci cand se doreste realizarea si instalarea unor centrale eoliene in Romania, acestea ar trebui sa respecte urmatorul sablon: centrala eoliana cu ax vertical, care sa transporte curentul electric prin cablu si sa fie conforma cu legislatia uniformizata la nivel UE; pentru aceasta, este necesara intocmirea unei harti a vanturilor si amplasarea centralelor tinand cont de ea, dar si popularizarea prin proiecte sprijinite de ONG. In ceea ce priveste aspectul local, centralele eoliene ar trebui sa fie mai degraba concentrate intr-un perimetru delimitat, decat imprastiate pe o suprafata prea mare, iar pentru a le conferi silentiozitatea este necesara verificarea lor lunara.


Anexa 1 Nota de clarificare


1 Context


Proiectul se deruleaza in cadrul disciplinei ”Managementul calitatii” a ciclului de master specializarea “Managementul calitatii proceselor tehnologice”, din cadrul Universitatii “Politehnica” din Timisoara, Facultatea de Mecanica.


In ziua de azi, se pune accent tot mai mult pe protejarea mediului inconjurator si se acorda o importanta deosebita in economisirea resurselor naturale, care sunt din ce in ce mai putine.


Proiectul isi propune elaborarea unei solutii pentru imbunatatirea functionarii centralelor eoliene.


2 Definire proiect si obiective vizate


2.1 Problematica proiect


Ideea proiectului a pornit de la urmatoarele constatari:


2.2 Obiective vizate


Prezenta lucrare si-a propus sa dea raspunsuri adecvate problematicii multiple legate de situatia actuala si perspectivele dezvoltarii acestei surse de energie in Romania.


2.3 Inceput proiect



2.4 Sfarsit proiect



2.5 Buget proiect

0 RON

Remarca: mijloace disponibile → timp de lucru echipa proiect: aprox. 50 ore/persoana


3 Actori proiect


3.1 Beneficiar proeict

Nume: U.P.T. Timisoara, Facultatea de Mecanica


3.2 Responsabili

Nume: Avatamanitei Constantin 

Functie: Lider proiect

Echipa proiect: Morar Venera, Sentici Valeriu


3.3 Competente necesare


4. Produsul proiectului


4.1 Enuntare nevoie

Gasirea unei surse de energie ieftina si ecologica.


4.2 Analiza functionala

Functiile centralei eoliene sunt urmatoarele:


4.3 Concluzii

Atunci cand se doreste realizarea si instalarea unor centrale eoliene in Romania, acestea ar trebui sa respecte urmatorul sablon: centrala eoliana cu ax vertical, care sa transporte curentul electric prin cablu si sa fie conforma cu legislatia uniformizata la nivel UE; pentru aceasta, este necesara intocmirea unei harti a vanturilor si amplasarea centralelor tinand cont de ea, dar si popularizarea prin proiecte sprijinite de ONG. In ceea ce priveste aspectul local, centralele eoliene ar trebui sa fie mai degraba concentrate intr-un perimetru delimitat, decat imprastiate pe o suprafata prea mare, iar pentru a le conferi silentiozitatea este necesara verificarea lor lunara.


5 Riscuri

Neterminarea proiectului.

Cauze:


6 Constrangeri de respectat


6.1 Constrangeri de timp


Inceput de proiect : 24.02.2009

Stabilire tema proiect : 03.03.2009

Intalnire 1: 26.05.2009

Intalnire 2: 2.06.2009

Sfarsit de proiect: 13.06.2009.


6.2 Constrangeri de cost

Nu exista.


6.3 Alte constrangeri

Nu exista.




Contact |- ia legatura cu noi -| contact
Adauga document |- pune-ti documente online -| adauga-document
Termeni & conditii de utilizare |- politica de cookies si de confidentialitate -| termeni
Copyright © |- 2024 - Toate drepturile rezervate -| copyright

bani

Electrica



Arhitectura
Cadastru
Casa gradina
Desen
Electrica
Instalatii
Protectia muncii

Referate pe aceeasi tema


Elemente generale ale masinilor electrice
Convertoare C.A-C.A monofazate - procese de comutatie
Elemente de mecanica sistemelor de actionare electrice
Studiul retelei trifazate in triunghi
Fiabilitatea sistemelor cu componentele dispuse in paralel
Generatoare de curent continuu si alternativ - caracteristicele generatoarelor
Cristalele lichide - afisajele cu cristale lichide
Generarea fisierului de transfer pentru programul layout – proiectare plachete electronice
Schema electrica doua ic-uri 4013
Stabilizator de tensiune continua



Ramai informat
Informatia de care ai nevoie
Acces nelimitat la mii de documente, referate, lucrari. Online e mai simplu.

Contribuie si tu!
Adauga online proiectul sau referatul tau.