6
Buletinul AGIR, Supliment 3/2015 178 VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și valorificare Partea I Mircea BEJAN 1 , Ioana BĂLAN 2 , Barbu BEJAN 3 1 Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca, 2 Metz – Franța, 3 Paris – Franța REZUMAT. Combustibilii fosili (petrol, cărbune, gaze) se consumă într-un ritm ameţitor așa că trebuie să accelerăm descoperirea și exploatarea energiilor regenerabile. Totuși, captarea energiei solare se lovește de costuri mari de implementare și eficienţă mică, iar pentru captarea energiei eoliene este nevoie de condi ţii speciale. Pentru a deveni eficiente, diferitele instalaţii destinate valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor trebuie instalate în zone cu suficient impact al curenţilor. Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţii marini, valuri, diferenţe de temperatură ale structurilor de apă marină. Valurile oceanelor poartă cantităţi masive de energie, dar această energie este, în general, greu de exploatat eficient şi ieftin. Energia valurilor este fără limită, fiind un izvor nesecat, cum nesecat este și oceanul. În zonele cu valuri în tot timpul anului sau în largul mărilor şi oceanelor, energia valurilor este o formă de energie regenerabilă cu foarte mare potenţial. Deşi potenţialul energetic şi puterea valurilor sunt încă costisitor de exploatat, unele firme încep să realizeze investiţii serioase, aşteptând clipa când electricitatea generată de valuri va fi exploatată la nivel industrial. Se prezintă diferite instalaţii destinate valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor: instalaţie cu plan înclinat și bazin; instalaţie cu ponton greu și piston lichid; instalaţie cu plutitor și valvă clapet pe coloană; instalaţie cu piston acţionat de valuri etc., cu avantajele și dezavantajele lor. Cuvinte cheie : energii regenerabile , potenţialul energetic şi puterea valurilor , instalaţii destinate valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor , instalaţie cu plan înclinat și bazin , instalaţie cu ponton greu și piston lichid, instalaţie cu plutitor și valvă clapet pe coloană, instalaţie cu piston acţionat de valuri etc. ABSTRACT. Fossil fuels (oil, coal, gas) consumed in a rapidly paced so you have to accelerate the discovery and exploitation of renewable energies. However, the capture of solar energy hitting the high costs of deployment and low efficiency, and for capturing wind energy it takes special conditions. To become effective, the various facilities for recovery for labour-mechanical energy wave must be installed in areas with sufficient impact of currents. Ocean waters hold a huge energy potential that can be harnessed for energy production. The main energy sources taken into account, at least at the level of the current technique, refer to: tides, sea currents, waves, temperature differences in the structure of marine water. Ocean waves carry massive amounts of energy, but that energy is generally hard to operate efficiently and inexpensively. Wave energy is without limit, being a wellspring is inexhaustible and like the ocean. In areas with the waves all year round or on the high seas and oceans, wave energy is a renewable form of energy with very high potential. Although the potential energy and wave power are expensive yet exploitable, some firms are starting to make serious investments, waiting for the moment when the electricity generated by the waves will be operating at the industrial level. It presents various facilities for recovery for the purpose of mechanical energy of the wave: the inclined plane and plant basin; installation with heavy liquid piston deck; floating plant and taps on the valve column; piston-driven system of waves, etc., with their advantages and disadvantages. Keywords: renewable energies, potential energy and wave power, equipment intended for energy recovery of the mechanical strength of the waves, installation with sloping basin plan, installation with pontoon hard and liquid piston, the floating plant and taps on the valve, gas piston operated waves etc. 1. POTENŢIALUL VALURILOR MARINE Energia valurilor marine este o formă indirectă de energie solară. Încălzirea diferită a unor mase mari de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă peste mari întinderi de apă transmit o parte din energia lor acestora, generând valurile care se formează la suprafaţa mărilor şi oceanelor şi se îndreaptă spre ţărm, valurile marine fiind rezultatul combinației dintre acțiunea vânturilor, a gravitației și a tensiunii super- ficiale de la suprafața mării. Avantajele valurilor marine: • Valurile înmagazinează un imens potențial energetic. Conform cercetătorilor, potenţialul teoretic global este de 8×10 5 TWh/an, ceea ce reprezintă de 100 de ori cantitatea de energie care ar putea fi produsă anual de amenajările hidroenergetice convenţionale ! Potențialul energetic exploatabil al Mării Negre se apreciază la 2,4-3 TWh/an, repre-

Ţ VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și ... · de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă

  • Upload
    others

  • View
    29

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Ţ VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și ... · de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă

EDUCAŢIE, CERCETARE, PROGRES TEHNOLOGIC

Buletinul AGIR, Supliment 3/2015 178

VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și valorificare

Partea I

Mircea BEJAN1, Ioana BĂLAN2, Barbu BEJAN3

1Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca, 2Metz – Franța, 3Paris – Franța

REZUMAT. Combustibilii fosili (petrol, cărbune, gaze) se consumă într-un ritm ameţitor așa că trebuie să accelerăm descoperirea și exploatarea energiilor regenerabile. Totuși, captarea energiei solare se lovește de costuri mari de implementare și eficienţă mică, iar pentru captarea energiei eoliene este nevoie de condiţii speciale. Pentru a deveni eficiente, diferitele instalaţii destinate valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor trebuie instalate în zone cu suficient impact al curenţilor. Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţii marini, valuri, diferenţe de temperatură ale structurilor de apă marină. Valurile oceanelor poartă cantităţi masive de energie, dar această energie este, în general, greu de exploatat eficient şi ieftin. Energia valurilor este fără limită, fiind un izvor nesecat, cum nesecat este și oceanul. În zonele cu valuri în tot timpul anului sau în largul mărilor şi oceanelor, energia valurilor este o formă de energie regenerabilă cu foarte mare potenţial. Deşi potenţialul energetic şi puterea valurilor sunt încă costisitor de exploatat, unele firme încep să realizeze investiţii serioase, aşteptând clipa când electricitatea generată de valuri va fi exploatată la nivel industrial. Se prezintă diferite instalaţii destinate valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor: instalaţie cu plan înclinat și bazin; instalaţie cu ponton greu și piston lichid; instalaţie cu plutitor și valvă clapet pe coloană; instalaţie cu piston acţionat de valuri etc., cu avantajele și dezavantajele lor.

Cuvinte cheie : energii regenerabile , potenţialul energetic şi puterea valurilor , instalaţii destinate valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor , instalaţie cu plan înclinat și bazin , instalaţie cu ponton greu și piston lichid, instalaţie cu plutitor și valvă clapet pe coloană, instalaţie cu piston acţionat de valuri etc.

ABSTRACT. Fossil fuels (oil, coal, gas) consumed in a rapidly paced so you have to accelerate the discovery and exploitation of renewable energies. However, the capture of solar energy hitting the high costs of deployment and low efficiency, and for capturing wind energy it takes special conditions. To become effective, the various facilities for recovery for labour-mechanical energy wave must be installed in areas with sufficient impact of currents. Ocean waters hold a huge energy potential that can be harnessed for energy production. The main energy sources taken into account, at least at the level of the current technique, refer to: tides, sea currents, waves, temperature differences in the structure of marine water. Ocean waves carry massive amounts of energy, but that energy is generally hard to operate efficiently and inexpensively. Wave energy is without limit, being a wellspring is inexhaustible and like the ocean. In areas with the waves all year round or on the high seas and oceans, wave energy is a renewable form of energy with very high potential. Although the potential energy and wave power are expensive yet exploitable, some firms are starting to make serious investments, waiting for the moment when the electricity generated by the waves will be operating at the industrial level. It presents various facilities for recovery for the purpose of mechanical energy of the wave: the inclined plane and plant basin; installation with heavy liquid piston deck; floating plant and taps on the valve column; piston-driven system of waves, etc., with their advantages and disadvantages.

Keywords: renewable energies, potential energy and wave power, equipment intended for energy recovery of the mechanical strength of the waves, installation with sloping basin plan, installation with pontoon hard and liquid piston, the floating plant and taps on the valve, gas piston operated waves etc.

1. POTENŢIALUL VALURILOR MARINE

Energia valurilor marine este o formă indirectă de energie solară. Încălzirea diferită a unor mase mari de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă peste mari întinderi de apă transmit o parte din energia lor acestora, generând valurile care se formează la suprafaţa mărilor şi oceanelor şi se îndreaptă spre ţărm, valurile marine fiind rezultatul combinației dintre

acțiunea vânturilor, a gravitației și a tensiunii super-ficiale de la suprafața mării.

Avantajele valurilor marine: • Valurile înmagazinează un imens potențial

energetic. Conform cercetătorilor, potenţialul teoretic global este de 8×105 TWh/an, ceea ce reprezintă de 100 de ori cantitatea de energie care ar putea fi produsă anual de amenajările hidroenergetice convenţionale ! Potențialul energetic exploatabil al Mării Negre se apreciază la 2,4-3 TWh/an, repre-

Page 2: Ţ VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și ... · de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă

VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR. POTENŢIAL. CAPTARE ȘI VALORIFICARE

Buletinul AGIR, Supliment 3/2015 179

zentând un real interes pentru economia energetică a României.

• Exprimat ca putere disponibilă, potenţialul mondial al valurilor marine este de circa 2 TW (în Europa de 320 GW). Din acest potenţial teoretic s-ar putea valorifica sub formă de energie electrică cam 10-12 %. Chiar în aceste condiţii însă, energia valurilor marine tot ar fi suficientă pentru acoperirea necesarului planetar de energie electrică.

• Este o formă de energie regenerabilă și in-epuizabilă14, fiind înmagazinată în cele 1400 milioane de miliarde de tone de apă care acoperă două treimi din suprafața Pământului;

• Are un caracter nepoluant și nu prezintă greutăți deosebite în exploatare;

• Este gratuită, poate fi folosită de oricine și oriunde pe suprafața oceanului planetar;

• Nu necesită cheltuieli importante de transport și distribuție înainte de a fi folosită;

• Valorificarea energiei valurilor (prin realizarea centralelor marine) nu implică scoaterea din uz a terenurilor agricole, industriale sau a așezărilor umane, utilizându-se zone practic neîntrebuințate.

Dezavantajele valurilor marine: • Variația continuă a elementelor caracteristice

valurilor, care sunt dependente de anotimp și de am-plasament, creează un caracter aleatoriu deranjant;

• În prezent, valorificarea potențialului valurilor marine are un preț ridicat în comparație cu energia provenită din sursele clasice;

• Are un relativ impact vizual și fizic asupra habita-tului marin și un conflict major cu navele comerciale;

• Pot exista anumite scurgeri toxice ale materialelor folosite la construcția dispozitivelor de captare.

2. CAPTAREA ȘI VALORIFICAREA POTENŢIALULUI VALURILOR MARINE

2.1. Studiile australiene

Potrivit Reuters, Australia și-ar putea extrage ener-gia necesară din valuri. Specialiștii susțin că valurile care se lovesc în fiecare an de țărmurile din sudul Australiei conțin destulă energie cât să alimenteze de trei ori cu energie țara. Guvernul a aprobat un pachet de legi prin care se prevede ca până în 2020, 20 % din

                                                            14 Oceanele şi mările ocupă 71 % din suprafaţa Pământului, energia mărilor şi oceanelor reprezentându-se sub formă de energie mecanică şi termică. Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru pro-ducerea de energie electrică, rezervele de energie ale Oceanului Planetar fiind imense. Energia internă, corespunzătoare încălzirii cu 20 ºC a suprafeţei apelor oceanice, în comparaţie cu cele fluviale, are o mărime de circa 1026 J. Energia cinetică a curenţilor oceanici este egală aproximativ cu 1018 J, însă, din această energie se poate utiliza doar o cantitate infimă.

electricitate să fie extrasă din energii regenerabile (cu accent pe exploatarea puterii valurilor). Oceanografii au analizat modul în care energia emisă de valuri se propagă de-a lungul coastei și câtă se pierde, pentru a-și face o idee despre câtă energie poate fi extrasă.

„Ceea ce spunem e că ne putem atinge ținta dacă folosim doar 10 % din puterea valurilor“. Studiile vin în contextul în care țara caută să folosească altceva decât energia ieftină și poluantă pe care o folosesc de ani de zile, Australia fiind una dintre țările cu cele mai multe emisii de carbon, iar 80 % din energie e generată cu ajutorul cărbunelui.

2.2. Invenţia care poate schimba energia viitorului

Turbinele subacvatice - invenția care poate schimba energia viitorului. Oamenii de știință sunt în continuă căutare de noi surse de energie cât mai prietenoase cu mediul înconjurător. Ultima noutate în domeniu vine de la turbinele subacvatice. Acestea se bazează pe același concept precum turbinele eoliene, însă folosesc forța curenților subacvatici, scrie CBS News. O asemenea tehnologie este acum testată lângă portul New York, lângă insula Roosevelt.

Compania Verdant Power15 se ocupă de dezvol-tarea acestei tehnologii inovatoare, ei îmbunătățind acest model de turbină subacvatică de când au pus-o în funcțiune, în 2006 – figura 1.

Fig. 1. Turbinele subacvatice – invenția care poate schimba energia viitorului (Foto: treehugger.com).

Anul trecut, compania americană a testat cu

succes un nou dispozitiv, având un compozit alcătuit din fibră de sticlă și plastic – figura 2. Când curenții apei sunt puternici, turbina poate alimenta cu energia electrică 20-30 de locuințe. Față de puterea vântului (care încă mai dă bătăi de cap specialiștilor), aceștia prezintă avantajul că pot fi preziși. În funcție de direcția curenților care îi pun în mișcare, turbinele subacvatice își pot schimba inclusiv orientarea.                                                             15”Puterea verde” este o companie care produce și instalează sisteme de captare a energiei curenților râurilor, mareelor și hidrocentrale, cu sediul la New York, 888 Main Street.

Page 3: Ţ VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și ... · de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă

EDUCAŢIE, CERCETARE, PROGRES TEHNOLOGIC

Buletinul AGIR, Supliment 3/2015 180

Fig. 2. Turbina subacvatică.

Următorul pas ar fi montarea unor asemenea turbine în oceane. Ele sunt montate la o adâncime destul de mare, astfel încât să nu reprezinte un pericol pentru oamenii care pot înota în preajma lor. În plus, viteza cu care se rotesc, permite peștilor să treacă printre elicele lor.

2.3. Cum producem mai eficient energie electrică din valurile oceanului ?

O echipă de cercetători condusă de specialişti de la Universitatea din Exeter (University of Exeter, fondată în 1955 – University of Exeter; 1922 – University College of the South West of England, în sudul Angliei) a publicat o lucrare în care explică faptul că, dacă putem prezice forţa următorului val, acest lucru ar putea duce la dublarea producţiei de energie electrică. Studiul a fost realizat de matema-ticieni şi ingineri de la universităţile din Exeter şi Tel Aviv, iar cercetătorii s-au concentrat asupra dispozitivelor plutitoare de captare a energiei valurilor, înzestrate cu componente care se mişcă datorită mişcării valurilor, generând electricitate – figura 3.

Pentru a face ca aceste dispozitive să devină mai eficiente, specialiştii şi-au dat seama că „răspunsurile“ lor trebuie să se potrivească cu cele ale valurilor. Prin prezicerea forţei cu care vine un val, dispozitivul de captare a energiei poate răspunde în concordanţă, devenind mai productiv. Acest proces ar limita şansele ca dispozitivul să fie deteriorat, permiţându-i totodată să rămână funcţional chiar şi pe timpul furtunilor.

Eficientizarea sistemelor tehnologice de acest fel ar putea aduce contribuţii importante la satisfacerea nevoilor viitoare de energie.

Energia valurilor are potenţialul de a asigura de două ori necesarul de electricitate al Marii Britanii. Cu toate acestea, în prezent, această tehnologie nu este dezvoltată suficient. Din acest motiv, cei de la Universitatea Exeter colaborează cu Ocean Power

Technologies (OPT), un producător de dispozitive utilizate în generarea energiei electrice, pentru a folosi programe de prezicere a forţei valurilor, cu scopul de a crea mecanisme mai eficiente.

Fig. 3. Dispozitive plutitoare de captare a energiei valurilor.

2.4. Valurile ar putea constitui cea mai eficientă sursă de energie regenerabilă

O echipă de ingineri de la Universitatea din California au creat un design de dispozitiv care ar putea capta mai mult de 90% din energia valurilor în energie electrică - figura 4.

Fig. 4. Sistemul de absorbție a energiei valurilor și de transformare în energie utilizabilă, creat la Institutul de Inginerie

Mecanică al Universității din California.

Page 4: Ţ VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și ... · de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă

VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR. POTENŢIAL. CAPTARE ȘI VALORIFICARE

Buletinul AGIR, Supliment 3/2015 181

Totuși, mările și oceanele sunt în continuă mișcare, iar valurile, deși variază în intensitate, ar putea fi mult mai eficiente decât orice altă sursă de energie regenerabilă. Suprafețele mâloase de pe fundul mărilor și oceanelor absorb foarte bine energia valurilor. Astfel, echipa de la UC s-au gândit să creeze un sistem care nu numai să absoarbă această energie, dar să o și transforme în energie utilizabilă. Sistemul este format dintr-un covor din cauciuc care se sprijină pe o rețea de pistoane hidraulice, cilindri și pompe, care preiau mișcarea sinusoidală a valurilor. Mișcân-du-se în sus și în jos odată cu valurile, covorul creează presiune hidraulică în cilindri, iar pistoanele cu dublă acțiune produc astfel energie în ambele sensuri. Experimentele celor de la UC au arătat că acel covor este capabil să absoarbă peste 90 % din energia valurilor. Conform cercetătorilor, un metru pătrat de covor ar putea genera suficientă energie pentru a alimenta două gospodării americane, iar 100 m2 de covor ar putea produce echivalentul a 6.400 m2 de panouri solare ! „Avem în plan să testăm sistemul în ocean în următorii doi ani și sperăm să putem dezvolta un sistem viabil comercial în următorii 10 ani”, spun cercetătorii Institutului de Inginerie Mecanică al UC.

Mai mult, în afară de a oferi o sursă de energie alternativă, procesul de conversie al energiei duce la producerea de apă de mare la presiune mare, proces care ar putea fi folosit pentru desalinizare și distribuție de apă dulce.

3. INSTALAŢII DE CAPTARE ȘI VALORIFICARE

Sunt gândite, propuse și realizate foarte multe tipuri de mecanisme de captare și valorificare a energiei valurilor, dintre care numai unele sunt func-ţionale. Ele se diferenţiază după poziţia de montare faţă de coastă, fiind amplasate la ţărm, în vecinătatea coastei sau în larg.

O primă clasificare împarte aceste sisteme de valorificare a energiei valurilor în sisteme cu coloană oscilantă de apă, sisteme cu acumulatoare de apă şi sisteme cu plutitori antrenaţi de val.

3.1. Instalaţie cu plan înclinat și bazin – poz. 1, tabelul 1

Prima instalație modernă care consta dintr-o structură concepută pe principiul planului înclinat și un bazin de acumulare, a fost pusă experimental în funcțiune pe la mijlocul anului 1940 lângă Alger în Marea Mediterană, în două amplasamente, la Sidi Ferruch și Pointe Pascade.

Tabelul 1

Nr. crt.

Schița instalațiilor destinate valorificării energiei valurilor evidențiate pe plan mondial

1

Instalație cu plan înclinat și bazin

2

Instalație cu ponton greu și piston lichid

3

Soluție de captare cu pendul suspendat

4

Soluție cu coloană de apă oscilantă

5

Soluție de captare cu canal convergent

6

Instalaţie cu plutitor şi valvă clapet pe coloană

Page 5: Ţ VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și ... · de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă

EDUCAŢIE, CERCETARE, PROGRES TEHNOLOGIC

Buletinul AGIR, Supliment 3/2015 182

Tabelul 1 (continuare)

Nr. crt.

Schița instalațiilor destinate valorificării energiei valurilor evidențiate pe plan mondial

7

Instalaţie cu piston acţionat de valuri.

Acumulator hidraulic interior

8

Soluție de captare cu rotor imersat

9

Soluție de captare cu plutitor și tambur

10

Soluție cu structuri plutitoare articulate

Soluția se bazează pe faptul că în contact cu o

construcție rigidă, sub acțiunea valurilor, apa are tendința să-și ridice nivelul suprafeței libere. Aceasta este recepționată într-o structură cu radier curb în-clinat, care se opune direcției de înaintare a frontului de val.

Cantitatea de apă, ajunsă între doi pereți conver-genți, urcă la o înălțime maximă a valului, deversând apoi într-un rezervor special conceput pentru a reține apa la o cotă superioară nivelului mediu al mării. Prin căderea realizată, apa reţinută pune în mişcare turbinele care la rândul lor antrenează generatorii electrici. Curburile pereţilor convergenţi sunt impuse de forme hidraulice optime, care fac ca întreaga construcție să realizeze o diferență cât mai mare între nivelul mediu al mării și nivelul maxim al apei din bazinul de acumulare.

3.2. Instalaţie cu ponton greu și piston lichid – poz. 2, tabelul 1

Ansamblul sistem-structură de captare repre-zentat la poziția 2, este alcătuit dintr-un ponton greu prin mijlocul căruia străbate o conductă în care apa oscilează, antrenată de valuri, comprimând și aspirând aerul de deasupra ei într-o încăpere amplasată pe un plutitor/ponton bine ancorat sau fixată pe o fundație rigidă.

Pistonul lichid pune astfel în mișcare un volum limitat de aer, care acționează rotorul unui turbine cuplată la un generator electric. Ansamblul de supape, ca și aparatul director, impune curentului de aer con-diții optime de valorificare. Pontonul trebuie construit în așa fel încât să rămână cât mai imobil în masa agitată a valurilor. Orice oscilație a pontonului con-sumă, în mod inutil, din energia înmagazinată de vânt în apa mării sau a oceanului. Soluția a fost testată pe mare și a dat rezultatele cele mai bune în amplasamente cu valuri a căror înălțime medie a variat între 2 și 4 m, cu randament estimat între 30 % și 70 %.

Pentru o turbină cu diametrul de 200 mm, re-alizată dintr-un aliaj de aluminiu, puterea nominală a fost de 60 W, iar durata de funcționare a fost apreciată la mai mult de 3 ani.

3.3. Instalaţie cu plutitor și valvă clapet pe coloană – poz. 6, tabelul 1

În principiu, structura este alcătuită dintr-un plutitor care susține o coloană verticală pe traseul căreia este plasată o valvă clapet. Aceasta este concepută în așa fel încât să se închidă timp de o jumătate din durata unui ciclu de val, obligând apa din conductă să urmeze mișcarea plutitorului. La schimbarea di-recției de mișcare a flotorului, în virtutea inerției, apa continuă să se ridice la un nivel superior înălțimii valului. Succesiunea ciclurilor sporește înălțimea coloanei de apă până se ajunge la presiunea necesară acționarii turbogeneratorului.

S-a experimentat o instalație a cărei lungime a măsurat 90 m, cu un diametru al coloanei de 4,50 m. La valuri cu înălțimea medie de 2,40 m, sistemul de captare și conversie a realizat o putere de 300 kW.

3.4. Instalaţie cu piston acţionat de valuri – poz. 7, tabelul 1

Soluția constă în transmiterea forței mecanice dată de un volum mare de valuri de joasă presiune, printr-un sistem de două pistoane cu diametre diferite, unui volum mic de lichid auxiliar, căruia îi ridică astfel

Page 6: Ţ VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR Potenţial. Captare și ... · de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă

VALORIFICAREA ENERGIEI VALURILOR. POTENŢIAL. CAPTARE ȘI VALORIFICARE

Buletinul AGIR, Supliment 3/2015 183

presiunea, determinând stocarea lui în acumulatoare hidraulice interioare.

La pozițiile 3, 4, 5, 8, 9 și 10 din tabelul 1 sunt prezentate alte câteva instalaţii, concepute în diverse zone de pe glob și destinate valorificării energiei valurilor, instalaţii studiate de-a lungul anilor în la-boratoare și în natură, însă cu rezultate nu totdeauna dintre cele mai spectaculoase.

BIBLIOGRAFIE

[1] Enache, M., Realizări şi perspective în utilizarea energiei valurilor, În: Revista Ştiinţă şi Tehnică, nr.9/1979.

[2] Proca, A., Proiecte de azi, energia de mâine, În: Univers Ingineresc, nr.17/2007.

[3] Bejan, M., Bologa, O., Energia regenerabilă, În: Univers Ingineresc, nr.19/2007.

[4] Baican, R., Energii regenerabile, Editura GRINTA, Cluj-Napoca, 2010.

[5] Bejan, M., Rusu, T., Bălan Ioana, Energia valurilor. În: Buletin AGIR, Tehnologii avansate și materiale noi, An XV, nr.4/2010, Editura AGIR, București, 2010, ISSN-L 1224-7928, Online: ISSN 2247-3548.

[6] David, JC Mackay, Sustainable Energy, www.withoutothotair. com

[7] * * * http://www.wind-energie.de/ [8] * * * http://bioenergy2020.eu/ [9] Vidican, I., Bejan, M., Unele aspecte privind mediul

înconjurător și utilizarea energiilor regenerabile, În: Energie, Eficiență, Ecologie și Educație, Centrul Editorial-Poligrafic al USM, Asociația Inginerilor de Instalații din Republica Moldova și Universitatea Tehnică a Moldovei, 2014 – ISBN 978-9975-71-505-8, pag.111-118.

[10] Stematiu, D., Amenajări hidroenergetice, Editura Conspress, București, 2008.

[11] Iulian, C., Lazăr, P.D., Energia valurilor: captare și conversie, Editura Științifică și Enciclopedică, București, 1982.

[12] Iulian, C., Utilizarea energiei valurilor, Editura tehnică, București, 1990.

[13] Malița, M., Băcescu, M., Viitorul mărilor și al oceanelor, Editura Academiei RSR, București, 1980.

[14] Sorensen, H.C., ș.a., The Wave Dragon – Now Ready for Test in Real Sea - Proceedings from the Fourth European Wave Energy Conf., Aalborg, 2000.

[15] Cazacu, M.D., Neacșu, R., On mechanically and pneu-matically generated waves, The V-th International Energy Conf. – Energex. Seoul, 1993.

[16] * * * Surse noi de energie – Orientări, realizări, tendințe în cercetarea științifică și inginerie tehnologică, Vol.II., INID, București, 1980.

[17] * * * http://www.aquaret.com/index.php?option=com_ content&view= article&id=131&Itemid=274&lang=ro

[18] * * * http://ro.wikipedia.org/wiki/Val [19] * * * http://thefraserdomain.typepad.com/energy/2005/10 [20] Spînu, I., Deac, C.D., Valorificarea energiei valurilor,

Știință și Inginerie, Editura AGIR, București 2012, vol. 21, ISSN 2067-7138 eISSN 2359 – 828X, pag. 403-410.

[21] ***, http://energy.sourceguides.com, Practical Ocean Energy Management Systems.

[22] ***, www.enerdata.fr/enerdatauk/, World energy statistics databases, forecasts and analyses.

[23] Griffiths, C., Coal with the Future, Coal International, 2000.

[24] Exarhu, M., Maşini şi instalaţii hidraulice şi pneumatice, Editura SC Andro Tipo SRL, 2006, pag. 407.

[25] Constantinescu, V.N., Mecanica fluidelor şi elemente de aerodinamică, Editura didactică și pedagocică, Bucureşti, 1983.

[26] Carafoli, E., Oroeanu, T., Mecanica Fluidelor, vol.II, Editura Academiei Române, Bucureşti, România, 1955, pag. 60-80.

[27] Tănăsescu, F.T., Conversia energiei - Tehnici necon-venţionale, Editura tehnică, București, 1986.

[28] Olaru, Gh., Lazăr, P.D., Contribuţii privind implementarea digurilor energetice în largul Mării Negre, Energetica, Mart. - Apr. 1990.

[29] Stroe, C.C., Panaitescu, V., Centrală electrică hidro-pneumatică acţionată de valuri. Știință și Inginerie, Editura AGIR, București 2012, vol. 22, ISSN 2067-7138 eISSN 2359 – 828X, pag. 109-116.

[30] Bejan, M., Energetica nucleară - pro şi contra, Partea I și Partea a II-a, Știință și Inginerie, vol. 19/2011, Editura AGIR, București, ISSN 2067-7138 eISSN 2359 – 828X, pag. 65-74 și 75-84.

Despre autor

Prof.univ.em. Dr. Ing. Mircea BEJAN Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Membru fondator, președintele Filialei Cluj a AGIR și membru al Consiliului Director al AGIR, vicepreședinte al Asociației de Standardizare din România – ASRO. Profesor universitar emerit, Dr.Ing. Universitatea Tehnică din Cluj Napoca – rezistența materialelor. Autor a numeroase cărți, studii și articole de specialitate publicate pe plan naţional și internaţional. Editarea şi redactarea a peste 37 volume de lucrări ştiințifice şi tehnice în cadrul Academiei Române, Academiei de Ştiinţe Tehnice din România şi AGIR (27 volume Știință și Inginerie). Organizatorul multor conferințe, simpozioane, mese rotunde. Conducător de doctorate în domeniul ingineriei mecanice. Premii: Cetăţean de onoare al municipiului Sebeş; peste 45 de Diplome de Merit, de Onoare şi de Excelenţă (Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, AGIR, Filiala Caraș Severin a AGIR, Prefectura județului Alba, Consiliul Județean al județului Alba, Universitatea „Ștefan cel Mare” din Suceava, Universitatea Tehnică din Iași, Filiala Timiș a AGIR, Titlul de Excelență 2014 - Primăria Sebeș etc.). Nominalizări: Dicţionarul specialiştilor – un Who’s Who în ştiinţa şi tehnica românească, Editura tehnică, Bucureşti, 1998, vol. II, pag. 40; Enciclopedia Who’s Who în România, Bucureşti, 2002 (pag. 52); microenciclopedia, Rătăcind printre mecanicieni (pag. 112), Editura TODESCO, Cluj Napoca; Personalităţi clujene (1800-2007) – dicţionar ilustrat, Editura Casa Cărţii de Ştiinţă, Cluj Napoca, 2007 (pag. 54); Elite clujene contemporane – Cluj Contemporary Elites, Editura Clear Vision, Cluj Napoca, 2009 (pag. 85-102); în Who is Who, Enciclopedia personalităţilor din România, ediţia a 4-a, 2009; ediţia a 5-a, 2010; ediţia a 6-a, 2011; ediţia a 7-a, 2012; enciclopedia Bârgăoani de top. O carte (incompletă) a spiritualităţii bârgăoane, ediția I-a, Editura KARUNA BISTRIŢA, 2009 (pag. 337-345), ediția a II-a, 2010 (pag. 335-343); Enciclopedia identităţii româneşti, București, 2011 (pag. 83).