Турбине без прашине - нова врста генератора ветра

Стручњаци за алтернативну енергију одавно су формирали стереотип о томе како треба изгледати исправно и ефикасно вјетроелектрани. Овакво стање уопште није изненађујуће, јер се ветрогенератори сваке године граде по ветру, а то су увек огромне грађевине са лопатицама, сличне џиновским вјетрењачама. Што се тиче беспрекорних ветрогенератора, однос према њима, међу алтернативним људима, по правилу је веома, врло скептичан.

Ипак, програмери нових решења не журе са својим ентузијазмом. И тако је шпанска компанија Вортек Бладелесс у 2015. години предложила нову верзију и готов модел решења, показујући како се могу поставити уређивачи ветра који по ефикасности нису лошији од традиционалних крилца, већ их надмашују и по безбедности, у погледу производне ефикасности и могућности инсталација.

Вортек Бладелесс је представио модел и радни распоред битно новог ветрогенератора, потпуно за разлику од обичних вјетрењача. Не постоје ножеви који се окрећу на вјетру, а велики ротирајући дијелови уопће нису предвиђени.

Генератор уопште није попут вјетрењаче, више подсјећа на велику басебалл палицу, окомито постављену на оловку и њишући се под утјецајем вјетра који пуше на њу. Али ветар не дува увек у налетима, неко би се расправљао, и како ће се онда овај гигантски шишмиш залепршати, хоће ли се само савити и стајати непомично попут дрвета? У ствари, све је потпуно погрешно!

Принцип да ће вертикални генератор ветра без оштрице да се љуља у ветру није повезан са налетима ветра. Принцип је да њишете вертикални генератор невидљивим вртлозима ваздуха формираним у облику ланца иза цилиндричних предмета, напуханих гасом или струјања течности у попречном смеру.

Овај феномен је 1912. године објаснио амерички физичар и специјалиста аеродинамике и ваздухопловства Тхеодор вон Карман. А феномен формирања ланаца вртлога око гасне или струјне течности, вертикална осовина је научника добила име "Карманов пут". Овај феномен су поставили програмери као основу за јединствени генератор ветра без оштрица.

Вортек генератор ветра упола је трошак производње у односу на лопату турбину сличног капацитета, а трошкови редовног одржавања су пет пута мањи! Поред тога, емисија гасова са ефектом стаклене баште је за 40% мања, генератор ради тиши и скоро потпуно је сигуран за птице и слепе мишеве.

Што се тиче ефикасности уопште, вертикални генератори без сечива могу се инсталирати на мањем простору и на тај начин добити више електричне енергије него од истих ветрогенератора који захтевају огромне површине да би турбина могла да се љуља. Овај фактор је изузетно важан у изградњи великих ветроелектрана, па се може уградити неколико вертикалних генератора, који су близу један другом - електрана ће се показати компактнијом.

И не само то, програмери су проверили аеродинамику система са два своја ветрогенератора када је један стајао иза другог, а показало се да се и онај који је стајао иза њихао још више, јер је поново користио вртлоге од првог.

Аутори пројекта су сигурни да ће за приватна домаћинства бити довољно мини Мини ветрогенератора висине 12,5 метара за називну снагу од 4 кВ, а Гран модели развијени на 1 МВ сваки ће чинити основу великих ветропаркова.Још у почетној фази истраживања, у 2012., европски инвеститори уложили су око 1 000 000 евра у Вортек Бладелесс, а пројекат се и данас чини врло обећавајућим.

Конструкцијски се вјетрењача састоји од два дијела. Горњи део има неравну површину, а управо он њиха и ствара ваздушне вртлоге џепне стазе око себе. У стационарном доњем делу конструкције налазе се елементи електричног генератора.

Подешавање је дизајнирано тако да долази до накупљања резонантне фреквенције, што се поклапа са фреквенцијом вртлога у формираном Карман стази. Тако ветар пребацује горњи део ветрењаче, користећи феномен механичке резонанце. А ако је раније таква резонанца уништавала мостове и друге структуре, сада ће моћи да производи електричну енергију, показујући свој деструктивни потенцијал пријатељскијим.

У почетку су специјалисти компаније успешно тестирали прототипове снаге 2 кВ дизајниране за дување ветра брзином од 1,5 до 7 м / с; Модели снаге 4 кВ дизајнирани су за 3-15 м / с, па је могуће скалирање до јединица мегавата. Главне компоненте будућих ветроелектрана на новим генераторима су Вортек вертикални генератори без оштрица снаге 1 МВ, висине 150 метара, из којих ће бити могуће монтирати огромну електрану потребног капацитета.

Програмери, наравно, не откривају све суптилности, али нешто се зна. У дну покретног дела налазе се два прстена одбојних магнета, тако да када ветар савија структуру у једном смеру, магнети се повлаче у другом правцу, а ти мали покрети и гурање само доприносе манифестацији кинетичке енергије која се јавља током кружног померања куле, која затим претвара се у електричну енергију користећи линеарни алтернатор. Фреквенција осцилација куле достиже 20 Хз.

Истраживања су трајала дуго, а у различитим фазама уређај се непрекидно унапређивао, произведено је више од 200 модела, а сваки од њих програмери су тестирали у ветробранима да би геометрија јарбола коначно омогућила да сакупи што више енергије ветра и да природна фреквенција Вортек јарбола Без оштрице би се могло променити у циљу прилагођавања резонанцији џепној стази.