kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » İlginç elektrik haberleri
Görüntülenme sayısı: 57084
Makaleye yorum: 3
5 sıradışı rüzgar jeneratörü tasarımı
Rüzgar enerjisi dünya çapında aktif olarak gelişiyor ve şu anda alternatif enerjinin en umut verici alanlarından biri olduğu kimsenin sırrı değil. 2014 ortalarına gelindiğinde, dünyadaki tüm kurulu rüzgar jeneratörlerinin toplam kapasitesi 336 gigawatttı ve en büyük ve en güçlü dikey üç kanatlı Vestas-164 rüzgar jeneratörü 2014'ün başında Danimarka'da kuruldu ve piyasaya sürüldü. Gücü 8 megawatt'a ulaşır ve bıçakların genişliği 164 metredir.
Genel olarak kanatlı türbinler ve yel değirmenleri üretiminin uzun süredir devam eden teknolojisine rağmen, birçok meraklısı teknolojiyi iyileştirmeye, verimliliğini artırmaya ve olumsuz faktörleri azaltmaya çalışıyor.
Bilindiği gibi, rüzgar akışının enerjisinin kullanım katsayısı geleneksel rüzgar jeneratörleri en iyi durumda,% 30'a ulaşır, oldukça gürültülüdür ve yakındaki bölgelerin doğal ısı dengesini bozar, gece yüzey hava tabakasının sıcaklığını arttırır. Ayrıca kuşlar için çok tehlikelidirler ve geniş alanları işgal ederler.
Hangi alternatifler var? Aslında, modern mucitlerin çalışmaları sınır tanımıyor ve birçok farklı alternatif icat edildi.
Rüzgar türbinleri için endüstrinin en dikkat çekici alternatif tasarımlarının en sıra dışı 5'ine bakalım.
2010 yılından bu yana, Massachusetts Araştırma Enstitüsü'nde bulunan Amerikan Altaeros Energies şirketi yeni nesil rüzgar jeneratörleri geliştirmektedir. Yeni tip rüzgar jeneratörü, sıradan rüzgar jeneratörlerinin alamadığı 600 metreye kadar yüksekliklerde çalışmak üzere tasarlanmıştır. Öyle yüksek irtifalarda ki, en güçlü rüzgarlar sürekli olarak dünya yüzeyine yakın rüzgarlardan 5-8 kat daha güçlü esiyorlar.
Jeneratör, üç eksenli türbinin yatay eksen üzerine monte edildiği helyum şişirilmiş bir hava gemisine benzer şişirilebilir bir yapıdır. Böyle bir rüzgar jeneratörü 2014 yılında Alaska'da 18 ay boyunca test edilmek üzere yaklaşık 300 metre yüksekliğe fırlatıldı.
Geliştiriciler, bu teknolojinin, kilovat saat başına 18 sent değerinde elektrik üreteceğini iddia ediyor; bu, Alaska'daki normal rüzgar enerjisi maliyetinin yarısı. Gelecekte, bu tür jeneratörler dizel enerji santrallerinin yerini alabilir ve sorunlu bölgelerde uygulama bulabilir.
Gelecekte, bu cihaz sadece bir elektrik jeneratörü değil, aynı zamanda bir hava istasyonunun bir parçası ve İnternet'i ilgili altyapıdan uzak bölgelerde sağlamak için uygun bir araç olacaktır.
Kurulumdan sonra, böyle bir sistem personelin varlığını gerektirmez, geniş bir alanı işgal etmez ve neredeyse sessizdir. Uzaktan kontrol edilebilir ve her 1-1.5 yılda bir bakım gerektirir.
Birleşik Arap Emirlikleri'nde alışılmadık bir rüzgar çiftliği tasarımı oluşturmak için bir başka ilginç karar uygulanıyor. Abu Dabi'den çok uzak olmayan Madsar şehri, "Windstalk" geliştiricileri tarafından çağrılan oldukça sıradışı bir rüzgar çiftliği kurmayı planladıkları inşa ediliyor.
Bu proje için tasarım geliştiren New York merkezli bir tasarım şirketi olan Atelier DNA'nın kurucusu, ana fikrin doğada elektrik üretmeye hizmet edebilecek kinetik bir model bulmak olduğunu söyledi ve böyle bir model bulundu. Her biri yaklaşık 55 metre yüksekliğinde, 20 metre genişliğinde beton tabana sahip 1203 karbon fiber gövdesi 10 metre arayla kurulacaktır.
Saplar kauçuk ile güçlendirilecek ve tabanda yaklaşık 30 cm genişliğe ve üstte 5 santimetreye kadar incelecek.Bu gibi her bir gövde, basınca maruz kaldığında bir elektrik akımı üreten piezoelektrik malzemeden yapılmış alternatif elektrot katmanları ve seramik diskler içerecektir.
Saplar rüzgarda sallandığında, diskler küçülür ve elektrik akımı oluşturur. Rüzgar türbinlerinin kanatlarından gürültü, kuşlar arasında kurban yok, rüzgardan başka bir şey yok.
Fikir, bataklıkta sallanan sazlıkları gözlemleyerek ortaya çıktı.
Atelier DNA’nın Windstalk projesi, Madsar'ın sponsor olduğu Land Art Generator yarışmasında yenilenebilir kaynaklardan enerji üretmek için en iyi uluslararası sanat eserini seçmek üzere ikincilik kazandı.
Bu olağandışı rüzgar istasyonu tarafından işgal edilen alan 2.6 hektarı kapsayacak ve güç açısından benzer bir alanı işgal eden geleneksel bir rüzgar jeneratörüne karşılık gelecektir. Sistem, geleneksel mekanik sistemlerde bulunan sürtünme kayıplarının olmaması nedeniyle etkilidir.
Her sapın tabanında, Cambridge, Massachusetts'te geliştirilen Levant Power sistemine benzer şekilde, bir amortisör ve silindir sistemi kullanarak torku saptan dönüştüren bir jeneratör olacaktır.
Rüzgar sabit olmadığı için, biriken enerjinin rüzgar olmasa bile harcanabilmesi için bir enerji depolama sistemi uygulanacak, proje üzerinde çalışanları açıklayınız.
Her bir sapın üstüne, parlaklığı doğrudan rüzgarın gücüne ve mevcut olarak üretilen elektrik miktarına bağlı olacak bir LED ışığı kurulacaktır.
Windstalk, elemanları geleneksel bıçak tipi rüzgar türbinleriyle mümkün olandan çok daha yakın yerleştirmenize izin veren kaotik bir salınım üzerinde çalışacaktır.
Benzer bir sistemin su altında baş aşağı akacağı okyanus akıntılarının ve dalgalarının enerjisini dönüştürmek için benzer bir Wavestalk projesi geliştirilmektedir.
Tunus'tan Saphon Energy ve Windstalk tarafından geliştirilen proje, kanatsız bir rüzgar jeneratörüdür, ancak bu sefer cihaz yelken tipi bir tasarıma sahiptir.
Bir uydu çanağına benzeyen bu sessiz jeneratöre Saphonian denir. Dönen parçaları yoktur ve kuşlar için tamamen güvenlidir. Jeneratör ekranı, rüzgarın etkisi altında ileri geri hareket ederek hidrolik sistemde salınımlar yaratır.
Projenin amacı, rüzgar jeneratörünün rüzgar akışı kullanımına ilişkin performansını arttırmaktır. Rüzgar tam anlamıyla bir yelkene koşar, bu da eylem altında ileri ve geri hareketler yapar, bıçak yok, rotor yok, dişliler yok. Bu etkileşim pistonları kullanarak daha fazla kinetik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmenizi sağlar.
Hidrolik akümülatörlerde enerji biriktirilebilir veya bir jeneratör vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürülebilir veya bazı mekanizmalar yardımı ile rotasyona sokulabilir. Geleneksel rüzgar jeneratörleri% 30 verimliliğe sahipse, bu yelken tipi jeneratör% 80'in tamamını verir. Verimliliği bıçak tipi yel değirmenlerini 2,3 kat aşmaktadır.
Bir rüzgar türbininde (bıçaklar, göbekler, dişli kutuları) olduğu gibi pahalı bileşenlerin eksikliği nedeniyle, Saphonian durumunda ekipman maliyetleri% 45'e düşürülür.
Saphonian'ın aerodinamik şekli, çalkantılı rüzgar akımlarının yelken gövdesi üzerinde çok az etkiye sahip olması ve aerodinamik kuvvetin sadece artması avantajına sahiptir. Türbülans nedeniyle rüzgar türbinleri kentsel alanlarda kullanılmaz ve burada Saphonian da kullanılabilir. Ek olarak, zararlı akustik ve titreşim faktörleri en aza indirilir. Saphon Energy KPMG Yenilik Ödülü'nü aldı.
Rüzgar enerjisinin kullanımına yönelik bir başka devrimci yaklaşım 2008'de Kaliforniya'dan bir mucit olan bir mucit tarafından uygulandı.Küçük kasabalar için büyük rüzgar jeneratörleri 30 katlı bir binanın büyüklüğündedir ve bıçakları Boeing 747'nin kanatlarının boyutuna ulaşmaktadır.
Bu dev jeneratörler kesinlikle çok fazla enerji üretir, ancak bu tür sistemlerin üretimi, taşınması ve kurulumu karmaşık ve pahalıdır. Buna rağmen, endüstri her yıl yüzde 40'tan fazla büyüyor. Kaliforniyalı Dag Selsam, iddialı hedefini belirlemeden önce böyle düşünüyordu. Daha az malzeme kullanarak daha fazla enerji elde etmenin gerçekçi olduğuna karar verdi.
Tek bir jeneratöre bağlı bir şaft üzerine bir düzine veya birkaç düzine küçük rotor monte ederek Doug sonunda hedefine ulaştı. Uzun şaftın bir ucunu jeneratöre bağladı ve diğer ucunu helyumlu balonların tepelerine fırlattı. Sistem beklendiği gibi çalıştı.
Ders kitaplarında Doug, maksimum rotoru elde etmek için tek rotorlu bir türbinin yeterli olduğunu okudu, ancak Doug'un şüpheleri var. Aksini düşündü: ne kadar çok rotor olursa, o kadar çok rüzgar enerjisi kullanılabilir.
Her rotor doğru açıya yerleştirilirse, her rotor kendi rüzgarını alacak ve bu da üretim verimliliğini artıracaktır.
Tabii ki, bu fiziği karmaşıklaştırıyor, çünkü şimdi her bir rotorun sadece yakındaki rotordan gelen akışı değil, kendi akışını yakaladığından emin olmak gerekiyordu. Rüzgara göre şaft için en uygun açıyı ve rotorlar arasındaki ideal mesafeyi bulmak gerekiyordu. Ve sonunda, kazanç daha az malzeme kullanılarak elde edildi.
2003 yılında mucit, California Enerji Komisyonu'ndan yedi rotorlu 3.000 watt'lık bir türbin geliştirmek için 75.000 dolarlık bir hibe aldı. Görev başarıyla çözüldü ve Dag Selsam, 2000 watt'lık çift rotorlu türbinlerinin 20'sinden fazlasını birkaç ev sahibine sattı. Bu cihazları ülke garajında inşa etti.
Doug'un fikri, ticari dünyada büyük başarı elde etme şansına sahip olan birkaç fikirden biriydi. Selsam, iki rotorun sadece başlangıç olduğunu söylüyor. Muhtemelen bir gün çok rotorlu mil uzunluğunda türbinlerini gökyüzünde görecek.
"Bu teknolojiyi kullanarak daha ileri gidebilir ve çok daha güçlü türbinler yapabiliriz, General Electric'in en çılgın fantezilerini geçecektir," diyor mucit.
Merkezi Rotterdam, Archimedes, doğrudan konut binalarının çatılarına monte edilebilecek kendi sıradışı rüzgar türbinleri konseptini geliştirdi.
Projenin yazarlarına göre, etkili bir düşük gürültülü tasarım, elektrikle küçük bir ev sağlayabilir ve bu tür jeneratörlerden oluşan bir kompleks, standart güneş panelleri, büyük bir binanın dış elektrik kaynaklarına bağımlılığını tamamen sıfıra indirebilir. Yeni rüzgar türbinlerine Liam F1 denir.
1.5 metre çapında ve yaklaşık 100 kilogram ağırlığında küçük bir türbin, bir konut binasının herhangi bir duvarına veya çatısına monte edilebilir. Tipik olarak, teraslı çatıların yüksekliği 10 metredir ve ülkedeki rüzgar neredeyse her zaman Güney-Batı'dır. Bu koşullar türbini çatıya düzgün bir şekilde yerleştirmek ve rüzgar enerjisini etkili bir şekilde kullanmak için yeterlidir.
Geleneksel rüzgar jeneratörlerinin iki problemi burada çözülmüştür: geleneksel bıçak türbinlerinin gürültüsü ve hacimli ekipmanların kurulumunun yüksek maliyeti. Geleneksel rüzgar jeneratörlerinde, kurulum maliyetleri genellikle ödenmez. Liam türbininin gürültü seviyesi yaklaşık 45dB'dir ve bu yağmur gürültüsünden bile daha sessizdir (ormandaki yağmur gürültüsü 50dB'dir).
Bir salyangoz kabuğuna benzeyen türbin, bir rüzgar gülü gibi, rüzgâra döner, hava akışını yakalar, hızını azaltır ve yön değiştirir. Şirket müdürü Marinus Miremeta, yenilikçi bir türbinin verimliliğinin, rüzgar enerjisinde teorik olarak mevcut olan maksimum verimliliğin% 80'ine ulaştığını iddia ediyor. Ve bu zaten yeterli.
Hollanda'da ortalama bir aile yılda 3300 kWh elektrik tüketmektedir.Geliştiricilere göre, bu enerjinin yarısı en az 4.5 m / s rüzgar hızında bir Liam F1 türbini tarafından sağlanabilir.
Bu tür üç türbin, evin çatısında üçgenin köşelerine yerleştirilebilir, daha sonra türbinlerin her birine rüzgar sağlanacak ve birbirlerine müdahale etmeyecek, aksine birbirlerine yardımcı olacaktır.
Türbülanslı akışların olduğu bir şehre kurulum hakkında konuşuyorsak, üretici şehir çatılarına monte edilen rüzgar jeneratörlerini hafifçe yükseltmeyi, komşu evlerin duvarlarının rüzgar akışlarına müdahale etmemesi için direklere bağlamasını önerir.
Tesisatla birlikte yeni türbinin tahmini maliyeti 3999 Euro'dur. Cihaz bir metreden daha büyük bir boyuta sahip olduğundan, kullanımı için özel bir lisans gerekebilir, bu nedenle, en uç durumda, şirket ayrıca 0.75 metre çapında mini-Liam türbinleri üretir.
Üreticiler türbinlerini sadece konut ve endüstriyel binaların güç kaynağı için değil, aynı zamanda deniz gemilerinin güç kaynağı için de kullanmayı planlıyorlar.
Gördüğünüz gibi, rüzgar jeneratörü üreticilerinden birçok ilginç alternatif var.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: