Książki naukowe

Wykorzystywanie energii wiatru

rok wydania: 2010
ilość stron: 366
format: B5
oprawa: broszura

Tematyka książki dotyczy aktualnych możliwości oraz najbliższych perspektyw wykorzystania siły wiatru do produkcji energii elektrycznej na obszarze Europy, ze szczególnym uwzględnieniem potencjalnych zasobów i stopnia ich wykorzystania na terenie Polski. Obecny stan rozwoju energetyki wiatrowej w państwach UE jest odniesiony do sytuacji i prognoz dotyczących innych wiodących rynków tj. azjatyckiego i amerykańskiego.

Ponadto zostały scharakteryzowane podstawowe założenia polityki krajów UE oraz strategii energetycznej Polski wobec odnawialnych źródeł energii. Bardzo interesującą i najobszerniejszą część książki stanowi rozdział, w którym są zebrane i szczegółowo omówione najnowsze rozwiązania techniczne urządzeń, które umożliwiają produkcję energii elektrycznej z wiatru zarówno dla potrzeb odbiorców indywidualnych, jak i w skali makro. Rozdział ten, niezwykle inspirujący wyobraźnię, zawiera przegląd wielu rozwiązań, pomysłów oraz koncepcji różnego rodzaju turbin wiatrowych i ich praktycznego zastosowania na świecie. W większości przypadków są to prototypy, systemy znajdujące się na etapie zaawansowanych prac rozwojowo-badawczych lub wstępnie w sposób praktyczny zastosowane.

Scharakteryzowane są również nowe rozwiązania oparte na hybrydowym zastosowaniu energii słonecznej i wiatrowej, a także są wskazane potencjalne możliwości wykorzystania napędu wiatrowego w samochodach, rowerach oraz jednostkach pływających, głównie promach i jachtach dalekomorskich. Ponadto w rozdziale tym są przedstawione najnowsze projekty ekologicznych i w pełni samowystarczalnych energetycznie miast, osiedli mieszkaniowych oraz pojedynczych budynków.
Wszystkie dane typu statystycznego, związane z wielkością produkowanej energii elektrycznej przy wykorzystaniu siły wiatru, zostały zaktualizowane według najnowszych dostępnych informacji i przedstawione według stanu na koniec 2008 r., a w niektórych przypadkach pierwszego półrocza 2009 r. Dotyczy to zarówno zestawień tabelarycznych, jak również wykresów związanych z aktualną sytuacją energetyki wiatrowej w Polsce, krajach Unii Europejskiej, a także porównawczo dla poszczególnych kontynentów. Wiele informacji zostało zaczerpniętych ze stron internetowych: instytutów rozwojowo-badawczych, ośrodków naukowych, stowarzyszeń związanych z energetyką wiatrową i energiami odnawialnymi, a także konferencji o tematyce poświęconej najnowszym rozwiązaniom technicznym umożliwiającym wykorzystanie siły wiatru do produkcji energii wiatrowej, ponieważ do chwili obecnej nie zostały one opublikowane w formie innej niż elektroniczna.
Książka adresowana jest do potencjalnego użytkownika, stanowiąc przede wszystkim znakomite źródło inspiracji dla wynalazców i twórców rozwiązań technicznych oraz dla rozważań naukowych dotyczących nowatorskich opracowań szerokiego spektrum urządzeń energetyki wiatrowej. Jest skierowana przede wszystkim do studentów oraz wykładowców na kierunkach elektrycznych, energetycznych, jak również związanych z inżynierią i ochroną środowiska. Podjęte zagadnienia mogą stanowić pomocny materiał dydaktyczny, uzupełniający i w znacznym stopniu poszerzający zasób wiedzy dotyczącej aktualnych możliwości oraz przyszłych kierunków rozwoju energetyki wiatrowej. Szczegóły techniczne nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych instalacji wiatrowych mogą stanowić materiał wyjściowy dla osób zajmujących się projektowaniem oraz budową urządzeń do pozyskiwania energii wiatru. Przedstawione informacje mogą być ponadto pomocne zarówno dla osób zainteresowanych instalacją turbin wiatrowych dla potrzeb własnych gospodarstw domowych, jak również dla urzędników decydujących o planach zagospodarowania przestrzennego terenów, urbanistów, planistów, a także architektów, którzy mogą poszerzyć swoją wiedzę dotyczącą najnowszych możliwości produkcji energii elektrycznej przy wykorzystaniu siły wiatru. Dotyczy to warunków charakterystycznych dla zwartej zabudowy miejskiej, strefy przybrzeżno-morskiej oraz dla otwartych przestrzeni terenów wiejskich.

Spis treści

1. Wprowadzenie / 9
2. Możliwości wykorzystania energii wiatrowej w krajach Unii Europejskiej / 13
2.1. Założenia polityki unijnej wobec odnawialnych źródeł energii / 13
2.2. Zasoby i wykorzystanie energii wiatru w krajach Unii Europejskiej / 18
2.3. Farmy wiatrowe typu offshore / 27
2.4. Miejsce UE w światowym rynku energetyki wiatrowej / 39
3. Możliwości wykorzystania energii wiatru na terenie Polski / 55
3.1. Strategia rozwoju odnawialnych źródeł energii w Polsce / 55
3.2. Zasoby energetyczne wiatru na terenie Polski / 59
3.3. Elektrownie wiatrowe w Polsce / 64
4. Przykłady najnowszych rozwiązań wykorzystujących energię wiatru / 75
4.1. Zastosowanie energii wiatru do wspomagania zasilania jednostek pływających / 75
4.2. Statek produkujący wodór podczas wykorzystywania energii wiatru / 87
4.3. Boje nawigacyjne / 89
4.4. Unoszące się na wodzie turbiny wiatrowe / 90
4.5. Ekologiczne miasta przyszłości / 102
4.5.1. Mega Pyramid City / 106
4.5.2. Ekomiasto Dongtan / 107
4.5.3. Habitat 2020 - samowystarczalne miasto przyszłości / 111
4.5.4. ECOBAY – ekologiczne miasto w Estonii / 113
4.5.5. Xeritown – zrównoważone energetycznie miasto / 114
4.5.6. Ekologiczne osiedla Siedem Wzgórz Azerbejdżanu na Wyspie Zira / 115
4.5.7. Ekologiczne miasto Masdar w Zjednoczonych Emiratach Arabskich / 116
4.6. Ekologiczne budynki / 117
4.6.1. Wieża Freedom Tower w Nowym Jorku / 119
4.6.2. Drapacz chmur X-Speed 4000 / 121
4.6.3. Drapacz chmur Sky City 1000 122
4.6.4. Światowe Centrum Handlu w Bahrajnie / 123
4.6.5. HyperGreen Tower – drapacz chmur / 126
4.6.6. Wieżowiec Pearl River Tower / 129
4.6.7. Clean Technology Tower jako przykład wykorzystania zasad biomimetyki / 131
4.6.8. Discovery Tower w Houston / 134
4.6.9. Wind Shaped Pavillon / 134
4.6.10. Projekt wieży Eco-Tower / 137
4.6.11. Wind Turbine Observation Tower / 138
4.6.12. Wieża ciśnień Addison w Teksasie / 139
4.6.13. Wieżowiec Skyhouse w Londynie / 140
4.6.14. Rotating Tower / 142
4.6.15. Wieżowiec Anara Tower / 144
4.6.16. Chińska super gwiazda / 144
4.6.17. Ekologiczny budynek Augustina Otegui / 145
4.6.18. Miyi Tower w Chinach / 146
4.6.19. Projekt biurowca CO2 Scraper / 148
4.6.20. Apartment Tower w Londynie / 149
4.6.21. Aquarius Tower w Atlancie / 150
4.6.22. COR Tower w Miami / 151
4.6.23. Budynek X firmy Motorwave / 152
4.6.24. Wieżowiec Affordable Wind-Powered Housing / 154
4.6.25. Wieżowiec Verde w Dubaju / 155
4.6.26. Wysokościowiec Phare Tower w Paryżu / 156
4.6.27. Ekologiczny wieżowiec Roberts Tower / 158
4.6.28. Shining Solar Skyscraper w Shenzen / 158
4.6.29. Shanghai Tower najwyższy budynek Chin / 159
4.6.30. Wysokościowiec Burj al-Taq w Dubaju / 161
4.6.31. Londyński wieżowiec Wharf Tower / 163
4.6.32. Wieżowiec The Ligthouse w Dubaju / 164
4.6.33. Sztuczne wzgórza zaprojektowane przez MAD / 165
4.6.34. Londyński wieżowiec Super Tower T1 / 166
4.6.35. Wieżowiec Anti-Smog / 167
4.6.36. Eco-bridge w Chicago / 168
4.6.37. Desert Winds Eco Spa / 170
4.6.38. Szklany dom Revolutionarium / 171
4.6.39. Ekologiczny budynek R-House / 173
4.6.40. Budynek Power House / 175
4.6.41. Homestead House / 176
4.6.42. Budynek Solar Winds Coffee House / 177
4.6.43. Wind Tunnel Foot Bridge / 179
4.6.44. Wind Shade Roof / 180
4.7. Latające platformy z generatorami wiatrowymi / 181
4.8. System MARS – latające turbiny wiatrowe / 183
4.9. Latawce firmy Sky Sails / 189
4.10. System KiteGen / 195
4.11. Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu / 199
4.12. Silnik wiatrowy o osi pionowej typu żaglowego / 213
4.13. Turbiny wyposażone w dyfuzor / 216
4.14. Turbiny wiatrowe małych mocy / 225
4.14.2. Miniturbina wiatrowa polskiej produkcji typu SG-xx / 228
4.14.3. Aeroturbiny / 230
4.14.4. Miniturbina Windspire / 234
4.14.5. Turbiny małej mocy firmy AeroVironment / 235
4.14.6. Turbina zaprojektowana przez Bena Storana / 236
4.14.7. Turbina Helix Wind Savonious / 237
4.14.8. MagWind Vertical AxisTurbine / 238
4.14.9. Ducted Wind Turbine / 239
4.14.10. Turbina wiatrowa FIDU Rotor / 240
4.14.11. Turbina miejska Helical / 241
4.14.12. Turbina spiralna zaprojektowana przez Asia Alliance Base / 242
4.14.13. Turbina małej mocy Hydra / 242
4.14.14. Turbina wiatrowa firmy Green Wave Energy Corporation / 242
4.14.15. Miejskie turbiny Building Turbines / 245
4.14.16. Prototypowa turbina wiatrowa Implux firmy Aerotrope Limited / 246
4.14.17. Turbina wiatrowa Spiralairfoil Wind Turbine / 248
4.14.18. Turbina wiatrowa Involute Spiral / 249
4.14.19. Programowanie pamięci flash mikrokontrolera / 250
4.14.20. Energy Ball Wind Turbine / 252
4.14.21. Rooftop Wind Turbine / 254
4.14.22. Turbina wiatrowa Air Breeze / 254
4.14.23. Turbina wiatrowa AIR-X / 258
4.14.24. Turbiny wiatrowe serii Whisper / 259
4.14.25. Turbina wiatrowa Skystream firmy Southwest Windpower / 264
4.14.26. Democratic Wind Turbine / 266
4.14.27. Silent wind turbine firmy Luethi Enterprises Limited / 266
4.14.28. Turbina wiatrowa Wind Sail / 268
4.14.29. Mikroturbina wiatrowa Wind Turbine in a Box / 269
4.14.30. Turbina wiatrowa Eightwind EW / 270
4.14.31. Honeywell Wind Turbine WT6000 / 273
4.15. Turbiny wielowirnikowe / 275
4.16. Projekt Marka Oberholzera - Highway Divider Wind Turbines / 281
4.17. Instalacja Solar Tower / 283
4.18. Hybrydowe wykorzystanie energii słonecznej i wiatru / 287
4.19. Projekt odrzutowej turbiny wiatrowej - Jet Wind Turbine / 288
4.20. Turbina „The Bacon” typu Y / 289
4.21. Tama wiatrowa Laurie Chetwooda / 293
4.22. Aerogenerator / 295
4.23. Turbina wiatrowa AeroCam / 296
4.24. Dualna turbina HydroWind / 299
4.25. Koncepcja turbiny firmy Industrie-SA / 299
4.26. Turbiny wiatrowe zainstalowane na słupach linii napowietrznych / 300
4.27. Koncepcja instalacji turbin wiatrowych na masztach telefonii komórkowej / 303
4.28. Turbina Motorwind / 304
4.29. Turbiny hybrydowe firmy Motorwave / 307
4.30. Turbina wiatrowa skonstruowana przez Józefa Antosa / 308
4.31. Turbina Optiwind Compact Wind Accelerating Turbine / 310
4.32. Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu TMA / 312
4.33. Turbina wiatrowa MagLev / 316
4.34. Koncepcja turbiny wiatrowej WindSpiral Turbine / 317
4.36. Projekt mostu I-5 z turbinami wiatrowymi na rzece Columbia / 320
4.37. Turbina walec / 322
4.38. Solarny wiatrak / 323
4.39. Kask motocyklowy z turbinami wiatrowymi / 324
4.40. Przenośne miniturbiny wiatrowe dla potrzeb zasilania odbiorników małej mocy / 325
4.41. Ładowarka K3 / 326
4.42. Osobista przenośna turbina wiatrowa Wing / 327
4.43. Turbina wiatrowa ze zbiornikiem na wodę deszczową / 328
4.44. Samochodzik zabawka napędzany mikroturbiną wiatrową / 328
4.45. Febot – podręczna mini ładowarka / 329
4.46. System Portable Wind-Powered Lights / 330
4.47. Ventomobile Racer - rower napędzany siłą wiatru / 331
4.48. Rower napędzany latawcem / 333
4.49. Formula Zero Racer - pojazd zaprojektowany przez firmę Mercedes / 334
4.50. Pustynny pojazd żaglowy Albatros / 336
4.51. Hybrydowy pojazd Venturi Eclectic / 337
4.52. The Greenbird Wind-Powered Vehicle / 339
4.53. Wykorzystanie energii wiatru w kolonizacji planet / 341
5. Plany rozwoju światowej energetyki wiatrowej / 343
6. Podsumowanie / 350
Spis literatury / 352

W wyniku globalnego ocieplenia temperatura powietrza wzrasta. W 2020
roku średnia światowa temperatura powierzchni lądowej wynosiła 1,58ºC powyżej
średniej z XX wieku [1]. Towarzyszy jej wzrost ekstremalnych warunków
pogodowych, w tym fale upałów, podczas których temperatura utrzymuje się
na bardzo wysokim poziomie (30ºC i powyżej) przez co najmniej kilka kolejnych
dni. W ciągu ostatnich 20 lat średnia globalna temperatura powietrza, jak
również częstotliwość i nasilenie fal cieplnych znacznie wzrosły. Wykazano, że
17 z 18 najcieplejszych lat od początku prowadzenia pomiarów wystąpiło od
2001 roku [2]. Spodziewany jest dalszy wzrost częstotliwości i nasilenia fal
cieplnych [3]. Obszar Europy Środkowej jest uważany za jeden z regionów
o największym wzroście ekstremalnych fal upałów [4]. Średni wzrost temperatury
zależy od lokalizacji geograficznej, przy czym na lądzie występuje silniejsze
ocieplenie, bardziej wyraźne w przypadku skrajnych temperatur niż w przypadku
średnich temperatur globalnych [5]. W regionach o tradycyjnie umiarkowanym
klimacie, o dużych dobowych wahaniach temperatur, coraz częstsze są dłuższe
okresy z wysokimi temperaturami maksymalnymi, które nie obniżają się znacząco
w nocy [5].

[frg. wstępu]

Zeszyt S 98

wyd 2025 r

Polecamy Państwa uwadze najnowszą monografię autorstwa dr. inż. Andrzeja Duszyńskiego, dr. hab. inż. Wojciecha Bańkowskiego, prof. IBDiM i mgr inż. Renaty Horodeckiej pt. „Wykorzystanie kruszywa z recyklingu betonowego i destruktu asfaltowego w górnych i dolnych warstwach konstrukcji nawierzchni drogowych oraz w ulepszonym podłożu". Monografia ukazała się nakładem wydawnictwa IBDiM – seria „S” Studia i Materiały, zesz. 98.

Monografia dotyczy ponownego i racjonalnego wykorzystania, pod względem technicznym i projektowym w konstrukcjach drogowych, kruszyw niezwiązanych pochodzących z recyklingu betonu cementowego oraz destruktu asfaltowego z recyklingu nawierzchni asfaltowych. Przedstawiono problematykę możliwości stosowania oraz poruszono zagadnienia wynikające ze specyficznych i wzajemnie uzupełniających się właściwości powyższych kruszyw uzyskanych z tych odpadów. Wybór metody zagęszczania i dobór ich odpowiedniego udziału pozwala na opracowanie mieszanek o pełnym zakresie właściwości użytkowych do górnych i dolnych warstw konstrukcji nawierzchni drogowych oraz w ulepszonym podłożu. Zaprojektowano i przebadano mieszanki kruszyw z betonu z recyklingu i destruktów asfaltowych. Do oceny tych mieszanek, oprócz zasadniczych charakterystyk, uwzględniono takie charakterystyki, jak stabilność uziarnienia i stabilność nośności jako charakterystyki kruszyw „słabych” i wykazujących właściwości wiążące. Uzyskane wyniki wykorzystano przy projektowaniu typowych konstrukcji nawierzchni.

Monografia wnosi istotny wkład naukowy w dziedzinę nauk inżynieryjno-technicznych i jest pierwszą próbą całościowego ujęcia problematyki związanej z optymalizacją mieszanek kruszyw z recyklingu betonu cementowego i destruktu asfaltowego.

Autor: Lidia Antkowiak
Rok wydania: 1997,
Liczba stron: 68
Wymiary: 170×240 mm
Okładka miękka
ISBN 83-7160-080-1

Wykorzystanie kory niektórych drzew i krzewów
Wykorzystanie kory specjalnie pozyskiwanej nie jest kłopotliwe, ponieważ znajduje się w niej sporo związków chemicznych, na które składa zamówienie przemysł przetwórczy.

Natomiast niewątpliwie dużym problemem jest zużycie kory odpadowej.

Dotyczy to przede wszystkim kory sosnowej, ponieważ sosna jest głównym surowcem w krajowym przemyśle drzewnym.

Skrypt ma za zadanie zapoznanie czytelnika z niektórymi kierunkami i możliwościami w tej dziedzinie.

WYKORZYSTANIE ENERGII WIATRU

Wiatraki, Farmy wiatrowe     Autor: Zygmunt Katolik
+ do pobrania gratis – wyciąg z ustawy o odnawialnych źródłach energii (plik PDF)

stan prawny 15 marca 2023 r.

Książka, będąca kontynuacją cyklu o odnawialnych źródłach energii (poprzednia pozycja to „Wykorzystanie energii słonecznej”)

jest adresowana do projektantów i przyszłych użytkowników elektrowni wiatrowych.

Książka składa się z sześciu rozdziałów poświęconych osobnym zagadnieniom.

Jej specyfika polega na skupieniu się na niewielkich obiektach, wykorzystujących energię wiatru do zasilania własnych instalacji energetycznych. Zagadnienia budowy dużych obiektów energetyki wiatrowej są domeną energetyki zawodowej i zasługują na odrębne potraktowanie.

Rozdział I pozwala poznać naturę wiatru, jego charakterystykę i pomiar najważniejszych parametrów: prędkości i kierunku.

Rozdział II jest rysem historycznym rozwoju energetyki wiatrowej na przestrzeni wieków na świecie i w Polsce.

Rozdział III opisuje podstawy fizyczne energii wiatru. Są w nim zawarte wzory fizyczne określające zasoby energetyczne wiatru, ale także wzory i procedury pozwalające na dobór parametrów eksploatacyjnych elektrowni wiatrowej. Zdefiniowano efektywność obiektów energetyki wiatrowej i pokrótce opisano zasadę ich działania: konwersji energii wiatru na inne formy energii.

Rozdział IV omawia klasyfikację i konstrukcję „wiatraków” czyli silników wiatrowych.

Rozdział V najbardziej obszerny rozdział, omawia elektrownie wiatrowe w różnych kryteriach klasyfikacji: ze względu na lokalizację, moc, rodzaj turbiny, rodzaj generatora, itd. Są w nim także podane zasady doboru parametrów eksploatacyjnych elektrowni wiatrowej, a także wytyczne konserwacji, remontów i ochrony elektrowni przed wyładowaniami atmosferycznymi.

Rozdział VI omawia rachunek ekonomiczny opłacalności budowy elektrowni wiatrowej. Zaprezentowano w nim metodykę oceny opłacalności inwestycji UNIDO, a także metodę kosztów w cyklu życia inwestycji.

Książka zawiera 129 rysunków i 24 tabele, które ułatwiają jej zrozumienie.

Uzupełnienie treści merytorycznych stanowi spis literatury, który może być przydatny dla Czytelników pragnących pogłębić wiedzę w tym zakresie.

W publikacji wykorzystano dostępne materiały źródłowe stanowiące opracowania poświęcone tematyce odnawialnych źródeł energii oraz informacje publikowane w źródłach internetowych.

Książka jest skierowana przede wszystkim do studentów szkół wyższych o kierunku energetycznym, uczestników studiów podyplomowych o specjalności energetyka – odnawialne źródła energii, do uczniów techników energetycznych, osób przygotowujących się do zainstalowania systemów wykorzystujących energię z odnawialnych źródeł w budynkach, do osób zajmujących się na co dzień tematyką odnawialnych źródeł energii oraz wszystkich Czytelników, którzy chcieliby zgłębić wiedzę w zakresie metod oraz technologii produkcji energii elektrycznej i cieplnej na podstawie odnawialnych źródeł energii, jakim jest wiatr. Polecamy ją również tym, którym zależy na ochronie środowiska naturalnego.

 wytycznych podano zalecenia dotyczące wykonywania robót budowlanych – ziemnych, betonowych, murowych, hydroizolacyjnych i wykończeniowych − w okresach obniżonej temperatury. Zalecenia poprzedzono opisem warunków zimowych w Polsce oraz wymaganiami dotyczącymi przygotowania organizacyjnego robót budowlanych. Niniejsza publikacja jest nowelizacją instrukcji nr 282 z 2011 roku. Wprowadza wiele zmian wynikających z aktualnego podejścia do wykonywania robót budowlanych w warunkach obniżonej temperatury i zagadnień związanych z bezpieczeństwem i ochroną zdrowia pracowników. Zmiany dotyczą zarówno stosowanych materiałów, technologii, urządzeń i dokumentów, jak i zakresu robót prowadzonych na budowie.

 wytycznych podano zalecenia dotyczące wykonywania robót budowlanych – ziemnych, betonowych, murowych, hydroizolacyjnych i wykończeniowych − w okresach obniżonej temperatury. Zalecenia poprzedzono opisem warunków zimowych w Polsce oraz wymaganiami dotyczącymi przygotowania organizacyjnego robót budowlanych. Niniejsza publikacja jest nowelizacją instrukcji nr 282 z 2011 roku. Wprowadza wiele zmian wynikających z aktualnego podejścia do wykonywania robót budowlanych w warunkach obniżonej temperatury i zagadnień związanych z bezpieczeństwem i ochroną zdrowia pracowników. Zmiany dotyczą zarówno stosowanych materiałów, technologii, urządzeń i dokumentów, jak i zakresu robót prowadzonych na budowie.

Podręcznik obejmuje materiał przedmiotu Mechanika ogólna prowadzonego w ramach studiów akademickich I stopnia na wydziałach mechanicznych politechnik. Może być wykorzystywany także przez studentów innych wydziałów, na których mechanika – również w węższym zakresie – należy do przedmiotów obowiązkowych lub obieralnych. Treść i układ książki odpowiada wykładom prowadzonym na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Materiał prezentowany jest w ujęciu geometrycznym uzupełnionym elementami mechaniki analitycznej w zakresie niezbędnym do zastosowań praktycznych.

Wydanie: 4, popr., 2024
Format: B5
Stron: 408
ISBN 978-83-8156-698-8 (druk)