Vaneless türbinler - yeni bir rüzgar jeneratörü tipi

Alternatif enerji uzmanları uzun zamandır doğru ve verimli rüzgar jeneratörlerinin nasıl görünmesi gerektiğine dair bir klişe oluşturdular. Bu durum hiç de şaşırtıcı değil, çünkü rüzgar türbinleri her yıl dünya çapında inşa ediliyor ve bunlar her zaman dev yel değirmenlerine benzer şekilde bıçaklı devasa yapılardır. Rüzgarsız jeneratörlere gelince, kural olarak alternatif insanlar arasında onlara karşı tutum çok, çok şüpheci.

Bununla birlikte, yeni çözümlerin geliştiricilerinin coşkularını durdurmak için acele etmiyorlar. Ve böylece, 2015 yılında İspanyol şirket Vortex Bladeless yeni bir versiyon ve hazır bir çözüm modeli önerdi, rüzgar jeneratörünün geleneksel pervanenin etkililiğinde daha düşük olmayan, ancak üretim verimliliği ve yetenekleri açısından her ikisini de güvenli bir şekilde aşan nasıl düzenlenebileceğini gösterdi. kurulum.

Vortex Bladeless, sıradan yel değirmenlerinin aksine tamamen yeni bir rüzgar jeneratörünün modelini ve çalışma düzenini tanıttı. Rüzgarda dönen bıçak yoktur ve büyük dönen parçalar hiç öngörülmez.

Jeneratör hiç bir yel değirmeni gibi değil; daha ziyade, bir kalem üzerine dikey olarak monte edilen ve üzerine esen rüzgarın etkisi altında sallanan büyük bir beyzbol sopasını andırıyor. Ama rüzgar her zaman gust'larda patlamaz, birisi itiraz edebilir ve o zaman bu devasa yarasa nasıl sallanacak, sadece eğilecek ve bir ağaç gibi hareketsiz duracak mı? Aslında, her şey tamamen yanlış!

Dikey kanatsız rüzgar jeneratörünün rüzgarda sallanması prensibi rüzgarın rüzgarları ile ilgili değildir. İlke, dikey jeneratörü görünmeyen hava girdapları ile sallamak, silindirik nesnelerin arkasında bir zincir şeklinde, gazla üflenen veya enine yönde sıvı ile aerodinamik hale getirmektir.

Bu fenomen 1912'de Amerikalı fizikçi ve aerodinamik ve havacılık uzmanı Theodore von Karman tarafından açıklanmıştır. Ve üflenen veya aerodinamik bir sıvı etrafında girdap zincirleri oluşumu olgusu, dikey eksen bilim adamı "Cep yolu" onuruna seçildi. Bu fenomen geliştiriciler tarafından benzersiz bir bladeless rüzgar jeneratörünün temeli olarak atılmıştır.

Bir Vortex rüzgar jeneratörü, benzer kapasiteye sahip bir kanatlı türbine göre üretim maliyetinin yarısıdır ve düzenli bakım maliyetleri beş kat daha azdır! Ayrıca, yayılan sera gazı miktarı% 40 daha düşüktür, jeneratör daha sessiz çalışır ve kuşlar ve yarasalar için neredeyse tamamen güvenlidir.

Genel olarak verimlilik açısından, dikey bladeless jeneratörler daha küçük bir alana monte edilebilir ve böylece türbin salınabilmesi için büyük alanlar gerektiren aynı bıçak rüzgar jeneratörlerinden daha fazla elektrik alır. Bu faktör, büyük rüzgar çiftliklerinin inşasında son derece önemlidir ve birkaç dikey jeneratör monte edilebilir ve birbirine yakındır - santral daha kompakt hale gelecektir.

Sadece bu değil, geliştiriciler, biri diğerinin arkasındayken iki rüzgar jeneratörünün aerodinamiğini kontrol ettiler ve arkasında duranın daha da sallandığını gördü, çünkü ilk önce girdapları tekrar kullandı.

Projenin yazarları, özel haneler için 4 kW nominal güç için 12.5 metre yüksekliğinde yeterli mini Mini rüzgar jeneratörü olacağından ve her biri 1 MW'lık geliştirilen Gran modellerinin büyük rüzgar santrallerinin temelini oluşturacağından emin.Araştırmanın ilk aşamasında bile, 2012'de Avrupalı ​​yatırımcılar Vortex Bladeless'a yaklaşık 1.000.000 avro yatırım yaptılar ve bu güne kadar proje çok umut verici görünüyor.

Yapısal olarak, yel değirmeni iki bölümden oluşur. Üst kısım düz olmayan bir yüzeye sahiptir ve etrafındaki Cep yolunun hava girdaplarını sallayan ve üreten kısımdır. Yapının sabit alt kısmında bir elektrik jeneratörü elemanları vardır.

Kurulum, birikimin oluşan Karman kanalındaki girdapların sıklığına denk gelen rezonans frekansında gerçekleşeceği şekilde tasarlanmıştır. Böylece rüzgar, mekanik rezonans fenomenini kullanarak yel değirmeninin üst kısmını sallar. Ve daha önce böyle bir rezonans köprüleri ve diğer yapıları tahrip ederse, şimdi yıkıcı potansiyelini daha dostça gösteren elektrik üretebilecektir.

İlk başta, şirketin uzmanları 1.5 ila 7 m / s hızında rüzgar esmek için tasarlanmış 2 kW prototipleri başarıyla test etti; 4 kW modelleri 3-15 m / s için tasarlanmıştır ve bu nedenle birkaç megawatt'a kadar ölçeklendirme mümkündür. Yeni jeneratörlerdeki gelecekteki rüzgar çiftliklerinin ana bileşenleri, gerekli kapasiteye sahip büyük bir santralin monte edilmesinin mümkün olacağı, 150 metre yüksekliğinde 1 MW'lik Vortex Bladeless dikey jeneratörlerdir.

Geliştiriciler, elbette, tüm incelikleri açıklamaz, ancak bir şey bilinir. Hareketli parçanın tabanında, itici mıknatısların iki halkası vardır, böylece rüzgar yapıyı bir yönde büktüğünde, mıknatıslar diğer yönde çeker ve bu küçük itme ve itme hareketleri, kulenin dairesel sallanması sırasında meydana gelen kinetik enerjinin tezahürüne katkıda bulunur. lineer bir alternatör kullanılarak elektrik enerjisine dönüştürülür. Kule salınım frekansı 20 Hz'e ulaşır.

Araştırma uzun bir süre devam etti ve çeşitli aşamalarda cihaz sürekli olarak geliştirildi, 200'den fazla model üretildi ve her biri bir rüzgar tünelindeki geliştiriciler tarafından test edildi, böylece direk geometrisi nihayet mümkün olduğu kadar rüzgar enerjisi toplamaya izin verecek ve böylece Vortex direğinin doğal frekansı Bladeless Cep iziyle rezonansa uyum sağlamak için değişebilir.