Vanløse turbiner - en ny type vindgenerator

Alternative energispecialister har længe dannet en stereotype for, hvordan korrekte og effektive vindgeneratorer skal se ud. Denne situation er slet ikke overraskende, fordi vindmøller er bygget hvert år rundt om i verden, og det er altid enorme strukturer med knive, der ligner kæmpe vindmøller. Hvad angår de vanløse vindmøllegeneratorer, er holdningen til dem som regel blandt alternative mennesker meget, meget skeptisk.

Ikke desto mindre har udviklere af nye løsninger ikke travlt med at stoppe i deres entusiasme. Og i 2015 foreslog det spanske firma Vortex Bladeless en ny version og en færdiglavet løsningsmodel, der viser, hvordan vindgeneratorer kan arrangeres, som ikke er underordnede i effektivitet end traditionel vinge, men overgår dem både i sikkerhed, med hensyn til produktionseffektivitet og kapacitet installation.

Vortex Bladeless introducerede modellen og arbejdslayouten for en grundlæggende ny vindgenerator, helt i modsætning til almindelige vindmøller. Der er ingen knive, der roterer i vinden, og store roterende dele forventes slet ikke.

Generatoren er slet ikke som en vindmølle, den ligner snarere en stor baseball-flagermus, monteret lodret på en pen og svajer under påvirkning af vinden, der blæser på den. Men vinden blæser ikke altid i vindstød, nogen argumenterer måske, og hvordan vil den gigantiske flagermus så svinge, vil den bare bøje sig ned og stå bevægelig som et træ? Faktisk er alt helt forkert!

Princippet om, at en lodret bladeløs vindgenerator svinger i vinden, er ikke relateret til vindstød. Princippet er at svinge den vertikale generator med usynlige virvler af luft, der dannes i form af en kæde bag cylindriske genstande, blæst af gas eller strømlinet med væske i tværretningen.

Dette fænomen blev forklaret tilbage i 1912 af Theodore von Karman, en amerikansk fysiker og specialist i aerodynamik og luftfart. Og fænomenet med dannelse af kæder af virvler omkring en gas, der er sprængt eller strømlinet væske, blev den lodrette akse navngivet til ære for forskeren "Pocket path". Dette fænomen blev lagt af udviklerne som grundlag for en unik bladeløs vindgenerator.

En Vortex-vindgenerator er halvdelen af ​​produktionsomkostningerne end en vingturbin med lignende kapacitet, og regelmæssige vedligeholdelsesomkostninger er fem gange mindre! Derudover er mængden af ​​udledte drivhusgasser 40% lavere, generatoren fungerer roligere og er næsten helt sikker for fugle og flagermus.

Hvad angår effektivitet generelt, kan lodrette bladløse generatorer installeres på et mindre område og således modtage mere elektricitet end fra de samme klingevindgeneratorer, der kræver enorme områder, så turbinen kan svinge. Denne faktor er ekstremt vigtig i opførelsen af ​​store vindmølleparker, og flere lodrette generatorer kan installeres og tæt på hinanden - kraftværket viser sig at være mere kompakt.

Desuden kontrollerede udviklerne systemets aerodynamik fra to af deres vindgeneratorer, da den ene stod bag den anden, og det viste sig, at den, der stod bag, svingede endnu mere, fordi den genanvendte virvler fra den første.

Forfatterne af projektet er sikre på, at der for private husholdninger vil være nok Mini Mini-vindkraftgeneratorer, der er 12,5 meter høje til en nominel effekt på 4 kW, og de udviklede Gran-modeller på 1 MW hver danner grundlaget for store vindkraftværker.Selv i den indledende fase af forskningen investerede europæiske investorer i 2012 omkring 1.000.000 euro i Vortex Bladeless, og i dag virker projektet meget lovende.

Strukturelt består vindmøllen af ​​to dele. Den øverste del har en ujævn overflade, og det er det, der svinger og genererer lufthvirvler af Pocket-banen omkring sig selv. I den stationære nedre del af strukturen er elementer i en elektrisk generator.

Opsætningen er designet således, at opbygningen sker med en resonansfrekvens, der falder sammen med hyppigheden af ​​virvlerne i det dannede Karman-spor. Så vinden svinger den øverste del af vindmøllen ved hjælp af fænomenet mekanisk resonans. Og hvis en sådan resonans tidligere ødelagde broer og andre strukturer, vil den nu være i stand til at generere elektricitet, hvilket viser sit destruktive potentiale mere venligt.

For det første testede virksomhedens specialister 2 kW prototyper designet til vindblæsning med en hastighed på 1,5 til 7 m / s; 4 kW modeller er designet til 3-15 m / s, og så skalering op til flere megawatt er mulig. Hovedkomponenterne i fremtidige vindmølleparker på de nye generatorer er Vortex Bladeless lodrette generatorer på 1 MW, 150 meter høj, hvorfra det vil være muligt at samle et enormt kraftværk med den krævede kapacitet.

Udviklerne afslører selvfølgelig ikke alle de finesser, men der vides noget. I bunden af ​​den bevægelige del er der to ringe af frastødende magneter, så når vinden bøjer strukturen i den ene retning, trækker magneterne i den anden retning, og disse små skubbe- og skubbe bevægelser bare bidrager til manifestationen af ​​kinetisk energi, der opstår under tårnets cirkulære sving, som derefter omdannet til elektrisk energi ved hjælp af en lineær generator. Tårnets svingningsfrekvens når 20 Hz.

Forskningen fortsatte i lang tid, og i forskellige faser blev enheden kontinuerligt forbedret, mere end 200 modeller blev fremstillet, og hver af dem blev testet af udviklere i en vindtunnel, så mastgeometrien endelig ville give mulighed for at opsamle så meget vindenergi som muligt, og så den naturlige frekvens af Vortex-masten Bladeless kunne ændres for at tilpasse sig resonans med Pocket track.