Turmeltumattomat turbiinit - uuden tyyppinen tuuligeneraattori

Vaihtoehtoisen energian asiantuntijat ovat jo pitkään muodostaneet stereotyypin siitä, kuinka oikeiden ja tehokkaiden tuulivoimaloiden tulisi näyttää. Tämä tilanne ei ole lainkaan yllättävää, koska tuuligeneraattoreita rakennetaan vuosittain ympäri maailmaa, ja nämä ovat aina valtavia terärakenteita, samanlaisia ​​kuin jättiläiset tuulimyllyt. Suojattomien tuuligeneraattorien kohdalla vaihtoehtoisten ihmisten suhtautuminen niihin on pääsääntöisesti erittäin skeptinen.

Siitä huolimatta uusien ratkaisujen kehittäjät eivät kiirehdi pysähtymään innostuneisuuteensa. Ja niin, espanjalainen yritys Vortex Bladeless ehdotti vuonna 2015 uutta versiota ja valmiita ratkaisumallia, joka osoittaa, kuinka tuuligeneraattorit voidaan järjestää, jotka eivät ole yhtä tehokkaita kuin perinteiset siipi, mutta ylittävät ne molemmat turvallisuudessa, tuotannon tehokkuuden ja ominaisuuksien suhteen. asennus.

Vortex Bladeless esitteli täysin uuden tuuligeneraattorin mallin ja työskentelyasettelun, täysin toisin kuin tavalliset tuulimyllyt. Tuulessa ei ole pyöriviä teriä, eikä suuria pyöriviä osia ole suunniteltu ollenkaan.

Generaattori ei ole lainkaan kuin tuulimylly, vaan se muistuttaa suurta baseball-lepakkoa, joka on asennettu pystysuoraan kynään ja heiluu siihen puhaltavan tuulen vaikutuksesta. Mutta tuuli ei aina puhalta puuskissa, joku saattaa väittää, ja kuinka sitten tämä jättimäinen lepakko keinuu, se vain taipuu ja seisoo liikkumattomana kuin puu? Itse asiassa kaikki on täysin väärin!

Periaate, jonka mukaan pystysuora, terätön tuuligeneraattori heilahtelee tuulessa, ei liity tuulen puuskoihin. Periaatteena on kääntää pystysuuntaista generaattoria näkymättömillä ilman pyörteillä, jotka on muodostettu ketjun muodossa lieriömäisten esineiden takana, puhallettu kaasulla tai nesteen kiertämällä poikittaissuunnassa.

Theodore von Karman, amerikkalainen fyysikko ja aerodynamiikan ja ilmailun asiantuntija, selitti tämän ilmiön vuonna 1912. Ja ilmiö pyörreketjujen muodostumisesta kaasupuhallun tai virtaviivaisen nesteen ympärille, pystyakseli nimettiin tutkijan "taskupolun" kunniaksi. Kehittäjät loivat tämän ilmiön perustana ainutlaatuiselle terättömälle tuuligeneraattorille.

Vortex-tuuligeneraattori on puolet tuotantokustannuksista kuin vastaavan kapasiteetin siipiturbiini, ja säännölliset ylläpitokustannukset ovat viisinkertaiset! Lisäksi kasvihuonekaasujen päästö on 40% pienempi, generaattori toimii hiljaisemmin ja on melkein täysin turvallinen lintuille ja lepakoille.

Mitä yleensä hyötysuhteeseen tulee, pystysuorat terättömät generaattorit voidaan asentaa pienemmälle alueelle ja vastaanottaa siten enemmän sähköä kuin samoilta terän tuuligeneraattoreilta, jotka vaativat valtavia alueita, jotta turbiini voisi kääntyä. Tämä tekijä on erittäin tärkeä suurten tuulipuistojen rakentamisessa. Useita pystysuuntaisia ​​generaattoreita voidaan asentaa lähelle toisiaan - voimalaitos osoittautuu pienemmäksi.

Paitsi, että kehittäjät tarkistivat järjestelmän aerodynamiikan kahdelta tuuligeneraattoriltaan, kun yksi seisoi toisensa takana, ja osoittautui, että takana seisova heilahti vielä enemmän, koska se käytti pyörteitä uudelleen ensimmäisestä.

Hankkeen laatijat ovat varmoja siitä, että kotitalouksissa on riittävästi mini-tuuligeneraattoreita, 12,5 metriä korkea 4 kW: n nimellisteholle, ja Gran-mallit, jotka on kehitetty 1 MW: lla, muodostavat perustan suurille tuulipuistoille.Jo tutkimusvaiheessa, vuonna 2012, eurooppalaiset sijoittajat sijoittivat noin 1 000 000 euroa Vortex Bladeless -laitteeseen, ja projekti näyttää tänä päivänä erittäin lupaavalta.

Tuulimylly koostuu rakenteellisesti kahdesta osasta. Yläosan pinta on epätasainen, ja juuri se pyörii ja synnyttää taskupolun ilmapyöriä itsensä ympärille. Kiinteässä rakenteen alaosassa ovat sähkögeneraattorin elementit.

Järjestelmä on suunniteltu siten, että kertyminen tapahtuu resonanssitaajuudella, joka on yhdenmukainen muodostuneen Karman-radan pyörteiden taajuuden kanssa. Joten tuuli kääntää tuulimyllyn yläosaa käyttämällä mekaanisen resonanssin ilmiötä. Ja jos aikaisemmin tällainen resonanssi tuhosi siltoja ja muita rakenteita, nyt se pystyy tuottamaan sähköä, osoittaen tuhoavan potentiaalinsa ystävällisemmäksi.

Ensinnäkin yrityksen asiantuntijat kokeilivat menestyksekkäästi 2 kW: n prototyyppejä, jotka on suunniteltu tuulen puhaltamiseksi nopeudella 1,5–7 m / s; 4 kW: n mallit on suunniteltu nopeudelle 3-15 m / s, ja siten skaalaus useisiin megawatteihin on mahdollista. Uusien generaattoreiden tulevien tuulipuistojen pääkomponentit ovat Vortex Bladeless -teholliset 1 MW: n, 150 metriä korkeat generaattorit, joista on mahdollista koota valtava voimalaitos, jolla on tarvittava kapasiteetti.

Kehittäjät tietysti eivät paljasta kaikkia hienouksia, mutta jotain tiedetään. Liikkuvan osan juuressa on kaksi heijastusmagneetin rengasta, joten kun tuuli taivuttaa rakennetta yhteen suuntaan, magneetit vetävät toiseen suuntaan, ja nämä pienet työntö- ja työntöliikkeet edistävät vain kineettisen energian ilmenemistä, joka tapahtuu tornin pyöreän heilahtelun aikana, joka sitten muunnetaan sähköenergiaksi käyttämällä lineaarista laturia. Tornin värähtelytaajuus saavuttaa 20 Hz.

Tutkimusta jatkettiin pitkään, ja eri vaiheissa laitetta parannettiin jatkuvasti, valmistettiin yli 200 mallia, ja kehittäjät testasivat kutakin niistä tuuletunnelissa, jotta mastogeometria mahdollistaisi vihdoin kerätä mahdollisimman paljon tuulienergiaa ja niin, että Vortex-maston luonnollinen taajuus Bladeless voisi muuttua sopeutuakseen resonanssiin Pocket-kappaleen kanssa.