Šio darbo tikslas - ištirti aplinką tausojančių atsinaujinančių saulės ir vėjo energijos konversijos sistemų galimybes tenkinti pastatų kaimo vietovėse šilumos poreikius ir pagrįsti šių sistemų optimalius parametrus. Atsižvelgiant į planetos gamtos išteklių ribotumą ir siekiant užtikrinti aukštą aplinkosaugos lygį, skatinamas tvarus vartojimas ir gamyba. Vartojant mažiau energijos ir daugiau atsinaujinančių išteklių energijos galima padidinti energijos tiekimo garantijas bei sumažinti aplinkos taršą. Lietuvos gyvenamuosiuose būstuose per metus sunaudojama apie 55 - 57 PJ kuro ir energijos, iš kurių apie 25 - 27 PJ sunaudojama šilumos reikmėms. Vienbučiuose kaimo namuose šilumos reikmėms tenkinti naudojamos krosnys ir autonominiai kieto kuro katilai, kurui naudojantys malkas bei medienos atliekas. Kurą naudojant neefektyviai, degimo metu neišvengiama kenksmingų teršalų patekimo į aplinką. Šilumos reikmėms naudojant atsinaujinančių šaltinių energijos konversijos sistemas galima sumažinant aplinkai kenksmingų teršalų emisijas vartojant mažau kuro. Aplinką tausojančių saulės ir vėjo energijos konversijos sistemų naudojimo galimybės priklauso nuo šių energijos šaltinių potencialo ir energijos konversijos sistemų efektyvumo. Analizuojant daugiamečius saulės spindulinės energijos ir vėjo energijos potencialo tarpusavio sąveikos ir kitimo dėsningumus nustatyta, kad šias atsinaujinančios energijos rūšis pastatų šilumos reikmėms tenkinti tikslinga naudoti kompleksiškai, energijos... [toliau žr. visą tekstą] / The research work aim is to investigate the possibilities to use solar and wind energy conversion systems for answering of the thermal needs of the dwelling houses in rural areas and to substantiate the optimum parameters of these systems. The sustainable consumption and production is encouraged having in mind limited natural resources of the planet and actuated sustainable consumption and manufacturing. Less power consumption and greater application of renewable energy sources enable to increase the energy supply guarantees and minimize the ambient pollution. Approximately 55 – 57 PJ of the fuel and power have been used in the dwelling houses in Lithuania. About 25 – 27 PJ has been used for thermal needs. Firewood and wood residues are burned in furnaces of individual houses in rural areas. When the fuel is used inefficiently hazardous contaminants pollute the environment. When the energy conversion systems of renewable sources are used for thermal needs the emissions of harmful contaminants into the atmosphere can be greatly minimized because of the less fuel consumption. Possibility to use solar and wind energy conversion systems benevolent to the environment depends on the potential of these energy sources and the efficiency of these energy conversion systems. The analyses of the interaction of potential of solar radiant energy and wind energy during the decade and the change of its consistent pattern disclosed that these types of renewable energy used for thermal needs... [to full text]

Šiame darbe nagrinėjamas vėjo elektrinių sukeliamas įtampos mirgėjimo reiškinys, įvardijamos jo atsiradimo priežastys. Aptariama vėjo elektrinių sukelta įtaka tinklo įtampos kokybei. Taip pat nustatomas įtampos mirgėjimo poveikis elektriniams įrenginiams, žmogaus sveikatai ir aplinkai. Darbe pateikiama įtampos mirgėjimo skaičiavimo metodika vėjo elektrinės prijungimo taške. Tiriamosios dalies skaičiavimai atlikti pasirinkus Pakruojo rajone esantį 6 MW vėjo elektrinių parką. Magistro baigiamajame darbe paskaičiuotas staigusis įtampos pokytis vėjo elektrinės prijungimo taške, nuolatinis įtampos mirgėjimas, perjungimų ties pradiniu vėjo greičiu sukeltas įtampos mirgėjimas ir perjungimų ties vardiniu vėjo greičiu sukeltas įtampos mirgėjimas. Skaičiavimai atlikti vėjo elektrinių parkui, prijungtam prie 10 ir 35 kV elektros tinklo. Darbo pabaigoje pateikiamos išvados apie tyrimo rezultatus. / In master‘s thesis analyzed wind – voltage flicker caused by the phenomenon and its causes. In the work discussed the impact of wind power operating for power voltage quality. Also determined an effect of voltage flicker for electrical equipment, humans health and enviroment. The work presents the methodology for calculating the voltage flicker of wind power at the connection point to power grid. Practical calculations of master's thesis have been made in the Pakruojis 6 MW wind power park. In the master‘s thesis calculated voltage change causes the wind power connection point of the constant voltagre flicker, switching at an initial speed of the wind-induces voltage flicker and switching at the rated speed of the wind-induced voltage flicker. The calculation was made in the wind park, connected to 10 and 35 kV power network. The end of work contains conclusions of the investigation results.

Magistriniu darbu, kurio tema “Vertikalios ašies vėjo jėginės sparno modeliavimas“, siekiama ištirti mažos galios, paprastos konstrukcijos, vertikalios ašies vėjo jėgainės sparnuotes, atlikti jų kompiuterinį modeliavimą ir analizę. Tema yra aktuali dėl to, kad norint būti energetiškai nepriklausomiems, reikia ieškoti alternatyvių energijos šaltinių, kurie būtų neišsenkantys, prieinami daugeliui vartotojų. Vienas iš tokių - vėjo srauto energija, tačiau gyvenant tankiai užstatytoje, geografiškai šiurkščioje aplinkoje, tenka ieškoti mažų matmenų, mažos galios įrenginių, kurie pajėgtų dirbti esant mažiems vėjo greičiams ir sūkurinėmis sąlygomis, nedarkytų gamtos ar pastatų estetinės išvaizdos, nekeltų triukšmo ir būtų kuo lengviau aptarnaujami. Atliekant tyrimą, VAVJ sparno modelio analizės skaičiavimai buvo daromi remiantis bendrąja hidrodinaminių srautų teorija, naudojant baigtinių elementų analizės, projektavimo ir modeliavimo programą - COMSOL Multiphysics. Atlikti tyrimai parodė, kad didesnį sukimo momentą gausime naudodami uždarų galų rotorius, o įrengus oro srautą kreipiančias mentes, slėgis į rotoriaus sparną ženkliai išauga. Statant šachmatine tvarka keletą VAVJ, didžiausią slėgį į sparnuotes gausime esant 6 kartus didesniam atstumui nei sparnuočių spindulys. / The aim of this master's dissertation on the theme of "FEM modeling of vertical wind turbine using CFD solvers" is to investigate the low-power, simple design, vertical axis wind turbine impellers and to carry out their computer simulation and analysis. The theme is of great importance so as to be energectically independent, it is also necessary to look for alternative energy sources that are inexhaustible and accessible to many users. One of them - the wind flow energy, but living in a densely built-up, geographically rough environment forces us to look for small footprints, low-power devices that would be able to work at low wind speeds and eddy terms wouldn't damage natural and aesthetic appearance of the buildings making no noise and also maximize opportunities to be serviced. The study of VAWT wing pattern analysis calculations were made based on the general theory of hydrodynamic flows, using finite element analysis, as well as design and simulation software - COMSOL Multiphysics. Research has shown that we will get bigger torque while using closed ends of the rotors, and the installation of air flow directing vanes, the pressure in the rotor wing significantly increases. Constructing in a checkered order a few VAWT, the greatest pressure on the impellers receives 6 times greater distance than the impeller radius.

Senkantys tradicinio kuro ištekliai, visuotinis klimato šiltėjimas, aplinkos užterštumas radionuklidais, atmosferos užteršimas SOX, NOx bei kitomis kenksmingomis medžiagomis. Tai tik dalis neigiamų tradicinės energetikos pasekmių. Noras turėti pakankamai energijos išteklių tuo nekenkiant aplinkai skatina valdžios institucijas, mokslo bendruomenę ir visuomenę imtis veiksmų, kad būtų sukurtos technologijos, kurios nepriešintų šių dviejų, vienodai svarbių poreikių. Vėjo energetika – vienas iš būdų, kurio pagalba galima tenkinti energetinius poreikius nedarant aplinkai reikšmingo neigiamo poveikio. Tačiau vėjo energetika – nauja energetikos rūšis, susilaukianti daug kritikos. Todėl labai svarbu nustatyti v��jo energetikos keliamus neigiamus poveikius aplinkai bei žmogui. Šio tyrimo tikslas išsiaiškinti kaip slopinamas triukšmo lygis tolstant nuo vėjo jėgainės. Tai pat svarbu buvo nustatyti kokio dažnio garso bangas skleidžia skirtingos vėjo jėgainės. Siekiant šio tikslo reikėjo atlikti lauko matavimus vėjo jėgainių aplinkoje. Rezultatai parodė kad higienos normose nustatyto maksimalaus leistino triukšmo ekvivalentinio lygio (55 dBA) nakties valandoms (22-6 h) nebuvo nustatyta netgi tyrimus atliekant dienos metu, kai vėjo greitis siekė 8m/s. Nustatyta, kad esant 7m/s vėjo greičiui vėjo jėgainė Vestas V100 skleidė 315Hz – 630Hz dažnio garso bangas. Esant 8m/s vėjo greičiui vėjo jėgainė Enercon E40 skleidė 250Hz - 2000Hz dažnio garso bangas. Esant 3 m/s vėjo greičiui vėjo jėgainė... [toliau žr. visą tekstą] / Decreasing resources of traditional fuels, global climate warming, radioactive environmental pollution, air polluted with SOX, NOX and other toxic substances. It’s just a little piece of negative effect of traditional energy production. Aim to have enough energy without harming the environment encourage government institutions, scientists and public take action to design technology that could supply humankind with energy without polluting the environment as today’s energy production does. Wind energy – one of the ways we can satisfy energy needs without significant side effect for environment and human. Wind energy is still a new kind of energy production witch receive much critics from skeptics. That’s why it is so important to estimate the side effects for environment and human. Aim of this study is to estimate attenuation of sound. Also it was important to compare the frequency range witch different wind turbine emits. Field study was carried out to measure the sound pressure levels in the near distances from the wind turbines. Results show that threshold for noise limit for a night period wasn’t breached even then the measurements were taken in daytime, with 8 m/s wind speed. It was estimated that in 7 m/s wind speed wind turbine Vestas V100 emitted 315Hz – 630Hz frequency sound. In the wind speed of 8 m/s wind turbine Enercon E40 emitted 250Hz - 2000Hz frequency sound. In the wind speed of 3 m/s wind turbine Enercon E70 was responsible for higher values of 12,5Hz - 63... [to full text]

Disertacijoje nagrinėjama triukšmo sklaidos nuo vėjo jėgainių problema. Pagrindiniai tyrimo objektai yra vėjo jėgainių parkų skleidžiamas triukšmas ir aplinkai nekenksmingos, cilindrinę struktūrą turinčios, žemo dažnio triukšmą slopinančios medžiagos. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: nustatomas ir įvertinamas žemo dažnio triukšmo ir infragarso susidarymas ir sklaida pramoninių vėjo jėgainių parkuose ir jų išorėje, taip pat nustatomos efektyvios gyvenviečių apsaugos priemonės nuo vėjo jėgainių keliamo žemo dažnio triukšmo. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, rekomendacijos, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros analizei. Jame pateikta vėjo jėgainių ir jų keliamo triukšmo apžvalga. Apžvelgtos vėjo energetikos būklė Lietuvoje, vėjo jėgainių konstrukcijos, vėjo jėgainių triukšmo formavimosi principas, triukšmo matavimo metodikos. Analizuojamos skleidžiamo aerodinaminio triukšmo mažinimo priemonės bei žemo dažnio triukšmo slopinimo būdai ir izoliuojančių medžiagų panaudojimas. Skyriaus... [toliau žr. visą tekstą] / The dissertation examines the issue of noise emission from the wind farms. The objects of investigation are wind farm noise and environmentally friendly low-frequency noise-deadening materials with cylindrical structure. The paper addresses a number of key objectives: to determine and assess low frequency noise and infrasound emission and dispersion both inside and outside the industrial wind farms, as well as to establish effective measures for protection of settlements against low-frequency noise generated by wind turbines. The dissertation consists of an introduction, three chapters, conclusions, recommendations, list of references and the author's publications on the topics. The introductory chapter discusses the research problem, the relevance of the investigation, describes the object of the research, states the aims and objectives, presents the research methodology, scientific novelty, practical significance of the results, and the statements for defending. It also highlights practical significance of the dissertation presents the author's publications and presentations at conferences, and explains the structure of the thesis. The first chapter is devoted to literature review. It provides an overview of general problems related to wind and noise produced by wind turbines, an overview of the outlook on wind energy in Lithuania, and a discussion of wind turbine constructions. The chapter presents the analysis of aerodynamic noise emitted by means of low-frequency noise... [to full text]

The dissertation examines the issue of noise emission from the wind farms. The objects of investigation are wind farm noise and environmentally friendly low-frequency noise-deadening materials with cylindrical structure. The paper addresses a number of key objectives: to determine and assess low frequency noise and infrasound emission and dispersion both inside and outside the industrial wind farms, as well as to establish effective measures for protection of settlements against low-frequency noise generated by wind turbines. The dissertation consists of an introduction, three chapters, conclusions, recommendations, list of references and the author's publications on the topics. The introductory chapter discusses the research problem, the relevance of the investigation, describes the object of the research, states the aims and objectives, presents the research methodology, scientific novelty, practical significance of the results, and the statements for defending. It also highlights practical significance of the dissertation presents the author's publications and presentations at conferences, and explains the structure of the thesis. The first chapter is devoted to literature review. It provides an overview of general problems related to wind and noise produced by wind turbines, an overview of the outlook on wind energy in Lithuania, and a discussion of wind turbine constructions. The chapter presents the analysis of aerodynamic noise emitted by means of low-frequency noise... [to full text] / Disertacijoje nagrinėjama triukšmo sklaidos nuo vėjo jėgainių problema. Pagrindiniai tyrimo objektai yra vėjo jėgainių parkų skleidžiamas triukšmas ir aplinkai nekenksmingos, cilindrinę struktūrą turinčios, žemo dažnio triukšmą slopinančios medžiagos. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: nustatomas ir įvertinamas žemo dažnio triukšmo ir infragarso susidarymas ir sklaida pramoninių vėjo jėgainių parkuose ir jų išorėje, taip pat nustatomos efektyvios gyvenviečių apsaugos priemonės nuo vėjo jėgainių keliamo žemo dažnio triukšmo. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, rekomendacijos, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros analizei. Jame pateikta vėjo jėgainių ir jų keliamo triukšmo apžvalga. Apžvelgtos vėjo energetikos būklė Lietuvoje, vėjo jėgainių konstrukcijos, vėjo jėgainių triukšmo formavimosi principas, triukšmo matavimo metodikos. Analizuojamos skleidžiamo aerodinaminio triukšmo mažinimo priemonės bei žemo dažnio triukšmo slopinimo būdai ir izoliuojančių medžiagų panaudojimas. Skyriaus... [toliau žr. visą tekstą]

Daktaro disertacijoje tyrinėjamos vėjo elektrinių balansavimo galimybės panaudojant energijos kaupimo sistemas ir sprendžiamas balansavimo galių valdymo uždavinys. Darbo metu buvo ištirta vėjo elektrinių prognozavimo paklaidų įtaka balansavimo galioms, sudaryti balansavimo galių valdymo ir energijos kaupimo sistemų dinaminiai modeliai ir nustatyti tokių sistemų parametrai vėjo elektrinių galių subalansavimui atsižvelgiant į valdymo signalo kitimo greitį ir balansuojančių elektrinių galios keitimo spartą. Darbo išvados ir sukaupta informacija yra reikšminga integruojant energijos kaupimo sistemas į automatinio generavimo valdymo sistemos darbą. Pasiūlyti sprendimai leidžia tiksliau nustatyti reguliavimo rezervo apimtis bei pagerinti sistemos režimo parametrų valdymo kokybę. / Wind power balancing using energy storage systems as well as balancing control strategies are investigated in the thesis. The wind power balancing options are expanded by proposed dynamic models according to control signal rate of change and power plants ramp rates. The influence of wind power forecasting errors to regulating power reserve was investigated. The required energy storage system parameters for wind power balancing were determined and the regulation intensity of conventional power plants was reduced. The results obtained in the thesis are useful for energy storage systems integration into the central automatic generation control system. The solutions proposed let to increase the determination accuracy of regulating active power reserves and improve the quality of the system control parameters.

In the following Master’s degree research main information and communication aspects in wind power plant farm analyzed and demonstrated by constructing basic prototype. The wind energy market in Europe is growing and needs have arisen to develop standard-based information systems to support future expansion of wind energy in Lithuania. Introduction and first chapter overview the background for modeling such system. Requirements for data structures representing main measurements and information exchange inside and outside of the system are defined on the base of IEC 61400-25 standard “Wind Turbine Generator Systems - Part 25: Communications for monitoring and control of wind power plants”. Models, comprising such system are described and possible communication topologies enumerated. From several existing communication profiles, defined in above mentioned standard, SOAP / XML based web services for communication architecture are chosen and prototype built. Article based on this work was written together with coauthor professor A. Nemura and presented in international KTU conference “Automation and Control technologies – 2005���� and LEI conference “Application of information and management technologies in electricity energetics“. The purpose of article is to form and refine the wind farm information system problem introducing IEC 61400-25 standard.