Turbíny bez motora - nový typ veterného generátora

Špecialisti na alternatívnu energiu už dlho vytvárajú stereotyp, pokiaľ ide o to, ako by mali vyzerať správne a efektívne veterné generátory. Tento stav nie je vôbec prekvapujúci, pretože veterné generátory sa budujú každý rok po celom svete a sú to vždy obrovské štruktúry s lopatkami, podobné obrovským veterným mlynom. Pokiaľ ide o veterné generátory, ktoré sa nevyskytujú, postoj k nim, spravidla medzi alternatívnymi ľuďmi, je veľmi, veľmi skeptický.

Vývojári nových riešení však nijako neponáhľajú zastaviť svoje nadšenie. V roku 2015 teda španielska spoločnosť Vortex Bladeless navrhla novú verziu a model hotového riešenia, ktorý ukazuje, ako je možné usporiadať veterné generátory, ktoré nie sú z hľadiska efektívnosti a schopností výroby nižšie ako ich efektívnosť v porovnaní s bezpečnosťou. inštalácie.

Vortex Bladeless predstavil model a pracovné usporiadanie úplne nového veterného generátora, úplne na rozdiel od bežných veterných mlynov. Vo vetre sa neotáčajú žiadne čepele a veľké rotujúce časti sa nepredpokladajú.

Generátor nie je vôbec ako veterný mlyn, skôr sa podobá veľkej baseballovej pálke, pripevnenej vertikálne na pero a kymácející sa pod vplyvom vetra, ktorý na ňu fúka. Ale vietor nie vždy vane v nárazoch, niekto by sa mohol hádať a ako potom sa bude tento obrovský netopier hojdať, len sa ohne a zostane nehybný ako strom? V skutočnosti je všetko úplne zle!

Princíp, že vertikálny bezlistý veterný generátor sa bude hojdať vo vetre, nesúvisí s nárazmi vetra. Princíp spočíva v kolísaní vertikálneho generátora neviditeľnými vírmi vzduchu, vytvorenými vo forme reťaze, za valcovitými predmetmi, vyfukovanými plynom alebo pretekanými kvapalinou v priečnom smere.

Tento jav vysvetlil už v roku 1912 americký fyzik Theodore von Karman a špecialista na aerodynamiku a letectvo. A fenomén vytvárania reťazcov vírov okolo vyfukovanej alebo prúdenej kvapaliny, zvislá os bola pomenovaná na počesť vedca "Pocket path". Tento jav položili vývojári ako základ pre jedinečný generátor veternej energie bez lopatiek.

Veterný generátor Vortex predstavuje polovicu výrobných nákladov ako lopatková turbína podobnej kapacity a náklady na pravidelnú údržbu sú päťkrát nižšie! Okrem toho je množstvo emitovaných skleníkových plynov o 40% nižšie, generátor pracuje tichšie a je takmer úplne bezpečný pre vtáky a netopiere.

Pokiaľ ide o účinnosť vo všeobecnosti, vertikálne generátory bez lopatiek môžu byť inštalované na menšej ploche, a teda prijímať viac elektrickej energie ako z rovnakých lopatkových generátorov, ktoré vyžadujú veľké oblasti, aby sa turbína mohla vykyvovať. Tento faktor je mimoriadne dôležitý pri výstavbe veľkých veterných elektrární a je možné nainštalovať niekoľko vertikálnych generátorov, ktoré sú blízko seba - ukáže sa, že elektráreň bude kompaktnejšia.

Nielen to, vývojári kontrolovali aerodynamiku systému od dvoch svojich veterných generátorov, keď jeden stál za druhým, a ukázalo sa, že ten, ktorý stál za tým, sa húpal ešte viac, pretože znova použil víry od prvého.

Autori projektu sú si istí, že pre súkromné ​​domácnosti bude k dispozícii dostatok mini mini veterných generátorov s výškou 12,5 metra pri menovitom výkone 4 kW a modely Gran vyvinuté pri 1 MW budú tvoriť základ veľkých veterných fariem.Aj v počiatočnej fáze výskumu, v roku 2012, európski investori investovali do Vortex Bladeless okolo 1 000 000 EUR a tento projekt sa dodnes zdá veľmi sľubný.

Štruktúrne sa veterný mlyn skladá z dvoch častí. Horná časť má nerovný povrch, a to je to, čo sa hýbe a vytvára vzduchové víry kapesnej cesty okolo seba. V stacionárnej spodnej časti konštrukcie sú prvky elektrického generátora.

Zostava je navrhnutá tak, že k nahromadeniu dochádza pri rezonančnej frekvencii, ktorá sa zhoduje s frekvenciou vírov v formovanej karmánskej trati. Vietor sa otáča hornou časťou veterného mlyna pomocou fenoménu mechanickej rezonancie. A ak skôr takáto rezonancia zničila mosty a iné štruktúry, teraz bude schopná vyrábať elektrinu, čím sa spríjemní jej deštruktívny potenciál.

Na začiatku odborníci spoločnosti úspešne otestovali prototypy 2 kW určené na fúkanie vetra rýchlosťou 1,5 až 7 m / s; Modely s výkonom 4 kW sú navrhnuté pre rýchlosť 3-15 m / s, takže je možné zväčšenie na jednotky megawattov. Hlavnými komponentmi budúcich veterných elektrární nových generátorov sú vertikálne generátory Vortex Bladeless s výškou 1 MW, 150 metrov, z ktorých bude možné zostaviť obrovskú elektráreň s požadovanou kapacitou.

Vývojári samozrejme nezverejňujú všetky jemnosti, ale niečo je známe. Na spodnej časti pohyblivej časti sú dva krúžky odpudivých magnetov, takže keď vietor ohýba štruktúru v jednom smere, magnety sa ťahajú v druhom smere a tieto malé tlačné a tlačné pohyby len prispievajú k prejavu kinetickej energie, ktorá sa vyskytuje počas kruhového výkyvu veže, ktorý potom prevedená na elektrickú energiu pomocou lineárneho alternátora. Frekvencia kmitania veže dosahuje 20 Hz.

Výskum pokračoval dlhý čas a v rôznych fázach sa zariadenie neustále zlepšovalo, vyrábalo sa viac ako 200 modelov a každý z nich bol testovaný vývojármi v aerodynamickom tuneli tak, aby geometria stožiara nakoniec umožnila zhromaždiť čo najviac veternej energie a tak, aby prirodzená frekvencia stožiara Vortex Bladeless sa mohol zmeniť, aby sa prispôsobil rezonancii s kapelou Pocket.