kategorier: Udvalgte artikler » Interessante elektriske nyheder
Antal visninger: 57084
Kommentarer til artiklen: 3
5 usædvanlige design af vindgeneratorer
Vindenergi udvikler sig aktivt rundt om i verden, og det er ingen hemmelighed for nogen, at dette er et af de mest lovende områder med alternativ energi i øjeblikket. I midten af 2014 var den samlede kapacitet for alle installerede vindgeneratorer i verden 336 gigawatt, og den største og mest kraftfulde lodrette trebladede Vestas-164 vindgenerator blev installeret og lanceret i begyndelsen af 2014 i Danmark. Dets styrke når 8 megawatt, og knivens spændvidde er 164 meter.
På trods af den langvarige teknologi til fremstilling af vingturbiner og vindmøller generelt, stræber mange entusiaster efter at forbedre teknologien, øge dens effektivitet og reducere negative faktorer.
Som det er kendt, er koefficienten for udnyttelse af energien i vindstrømmen traditionelle vindgeneratorer i bedste fald når den 30%, de er ret støjende og forstyrrer den naturlige varmebalance i nærliggende områder, hvilket øger temperaturen på overfladeluftlaget om natten. De er også meget farlige for fugle og besætter store områder.
Hvilke alternativer findes? Faktisk kender moderne opfindernes arbejde ingen grænser, og mange forskellige alternativer er opfundet.
Lad os se på de 5 mest usædvanlige alternative design af vindgeneratorer, der er bemærkelsesværdige for industrien.
Siden 2010 har det amerikanske firma Altaeros Energies, der er baseret på Massachusetts Research Institute, udviklet en ny generation af vindgeneratorer. En ny type vindgenerator er designet til at fungere i højder på op til 600 meter, hvor almindelige vindgeneratorer simpelthen ikke kan komme. Det er i så store højder, at de stærkeste vinde konstant blæser, som er 5-8 gange stærkere end vinde nær jordoverfladen.
Generatoren er en oppustelig struktur, der ligner et helium-oppustet luftskib, i hvilket der er installeret en tre-bladsturbin på den vandrette akse. En sådan vindgenerator blev lanceret i 2014 i Alaska til en højde af ca. 300 meter til test i 18 måneder.
Udviklerne hævder, at denne teknologi vil producere elektricitet til en værdi af 18 cent per kilowattime, hvilket er halvdelen af prisen for de sædvanlige omkostninger til vindkraft i Alaska. I fremtiden vil sådanne generatorer godt være i stand til at erstatte dieselkraftværker og finde anvendelse i problemområder.
I fremtiden vil denne enhed ikke kun være en elektrisk generator, men også en del af en vejrstation og et praktisk middel til at levere internettet i territorier langt fra den tilsvarende infrastruktur.
Efter installation kræver et sådant system ikke tilstedeværelse af personale, besætter ikke et stort område og er næsten lydløs. Det kan styres eksternt og kræver kun vedligeholdelse hver 1-1,5 år.
En anden interessant beslutning om at skabe et usædvanligt design af en vindmøllepark implementeres i De Forenede Arabiske Emirater. Ikke langt fra Abu Dhabi er byen Madsar ved at blive bygget, hvor de planlægger at bygge en temmelig usædvanlig vindmøllepark, kaldet af udviklerne af "Windstalk".
Grundlæggeren af Atelier DNA, et New York-baseret designfirma, der udvikler designet til dette projekt, sagde, at hovedideen var at finde en kinetisk model i naturen, der kunne tjene til at generere elektricitet, og en sådan model blev fundet. 1203 stængler af kulfiber, hver omkring 55 meter høj med betonunderlag 20 meter bred, vil blive installeret 10 meter fra hinanden.
Stænglerne forstærkes med gummi og har en bredde på ca. 30 cm ved bunden og tilspidser op til 5 centimeter øverst.Hver sådan stilk vil indeholde skiftende lag af elektroder og keramiske skiver fremstillet af et piezoelektrisk materiale, der genererer en elektrisk strøm, når den udsættes for pres.
Når stilkene svinger i vinden, vil skiverne krympe og generere elektrisk strøm. Ingen støj fra bladene på vindmøller, ingen ofre blandt fuglene, intet andet end vinden.
Ideen blev til ved at observere rørene, der svingede i sumpen.
Atelier DNA's Windstalk-projekt vandt runner-up i Land Art Generator-konkurrencen sponsoreret af Madsar for at vælge det bedste internationale kunstværk til at generere energi fra vedvarende kilder.
Området, der besættes af denne usædvanlige vindstation, vil dække 2,6 ha, og med hensyn til strøm svarer det til en traditionel vindgenerator, der besætter et lignende område. Systemet er effektivt på grund af fraværet af friktionstab, der er forbundet med traditionelle mekaniske systemer.
I bunden af hver stamme vil der være en generator, der konverterer drejningsmoment fra stilken ved hjælp af et støddæmper og et cylindersystem, svarende til Levant Power-systemet udviklet i Cambridge, Massachusetts.
Da vinden ikke er konstant, anvendes et energilagringssystem, så den akkumulerede energi kan forbruges, selv når der ikke er vind, forklarer de ansatte, der arbejder på projektet.
Øverst på hver stamme installeres et LED-lys, hvis lysstyrke direkte afhænger af vindstyrken og den mængde elektricitet, der i øjeblikket genereres.
Windstalk vil arbejde på en kaotisk svaje, som giver dig mulighed for at placere elementerne meget tættere på hinanden, end det er muligt med konventionelle vindturbiner af klingetypen.
Et lignende Wavestalk-projekt er under udvikling for at konvertere energien fra havstrømme og bølger, hvor et lignende system vil være på hovedet under vandet.
Projektet, der er udviklet af Saphon Energy fra Tunesien såvel som Windstalk, er en bladeløs vindgenerator, men denne gang har enheden et sejltypedesign.
Denne lydløse generator, der lignede en parabol i form, blev kaldt Saphonian. Det har ingen roterende dele og er helt sikkert for fugle. Generatorskærmen bevæger sig frem og tilbage under påvirkning af vinden og skaber svingninger i det hydrauliske system.
Projektets mål er at forbedre vindkraftgeneratorers ydelse med hensyn til brugen af vindstrøm. Vinden trækker bogstaveligt talt ind i et sejl, der bevæger sig fremad og bagud under dens handling, mens der ikke er nogen klinger, ingen rotor, ingen gear. Denne interaktion giver dig mulighed for at konvertere mere kinetisk energi til mekanisk energi ved hjælp af stempler.
Energi kan akkumuleres i hydrauliske akkumulatorer eller konverteres til elektrisk energi ved hjælp af en generator, eller en eller anden mekanisme kan bruges til at rotere den. Hvis almindelige vindgeneratorer har en effektivitet på 30%, giver denne sejltypegenerator alle 80%. Dets effektivitet overstiger vindmøllerne af bladtypen med 2,3 gange.
På grund af manglen på dyre komponenter, som det er tilfældet i en vindmølle (knive, nav, gearkasser), for Saphonian, reduceres udstyrsudgifterne til 45%.
Saphoniens aerodynamiske form har den fordel, at turbulente vindstrømme har ringe indflydelse på sejlets krop, og den aerodynamiske kraft øges kun. Det er på grund af turbulens, at vindmøller ikke bruges i byområder, og Saphonian kan også bruges der. Derudover minimeres skadelige akustiske og vibrationsfaktorer. Saphon Energy har modtaget KPMG Award for Innovation.
En anden meget revolutionerende tilgang til brugen af vindenergi blev implementeret i 2008 af en opfinder - en entusiast fra Californien.Store vindgeneratorer til små byer er på størrelse med en 30-etagers bygning, og deres knive når størrelsen på vingerne på en Boeing 747.
Disse gigantiske generatorer producerer bestemt en masse energi, men produktion, transport og installation af sådanne systemer er komplekse og dyre. På trods af dette vokser industrien med mere end 40 procent hvert år. Det var, hvad Dag Selsam fra Californien tænkte på, før han satte sit ambitiøse mål. Han besluttede, at det var realistisk at få mere energi ved hjælp af mindre materialer.
Ved at installere et dusin eller flere dusin små rotorer på en aksel, der er forbundet til en generator, nåede Doug i sidste ende sit mål. Han sluttede den ene ende af den lange skaft til generatoren og lancerede den anden ende i højderne på balloner med helium. Systemet fungerede som forventet.
I lærebøgerne læste Doug, at en turbine med en enkelt rotor er nok til at få det maksimale, men Doug er i tvivl. Han tænkte ellers: jo flere rotorer, jo mere vindenergi er tilgængelig til brug.
Hvis hver rotor er placeret i den rigtige vinkel, modtager hver rotor sin egen vind, og dette øger produktionseffektiviteten.
Naturligvis komplicerer dette fysikken, fordi det nu var nødvendigt at sikre sig, at hver rotor fanger sin egen strøm, og ikke kun strømmen fra den nærliggende rotor. Det var nødvendigt at finde ud af den optimale vinkel for skaftet i forhold til vinden og den ideelle afstand mellem rotorerne. Og i sidste ende blev forstærkningen opnået ved hjælp af mindre materiale.
I 2003 modtog opfinderen et tilskud på $ 75.000 fra Californiens energikommission for at udvikle en 3.000-watt turbin med syv rotorer. Opgaven blev med succes løst, og Dag Selsam har allerede solgt mere end 20 af sine 2000-watt dobbeltrotor-turbiner til flere husejere. Han byggede disse enheder i sin landsgarage.
Dougs idé var en af de få ideer, der faktisk har enhver chance for at opnå stor succes i den kommercielle verden. Selsam siger, at to rotorer bare er begyndelsen. Han vil sandsynligvis en dag se sine multi-rotor kilometer lange turbiner på tværs af himlen.
"Vi kan gå videre og lave meget mere kraftfulde turbiner ved hjælp af denne teknologi, det vil overgå General Wilds vildeste fantasier," siger opfinderen.
Archimedes med base i Rotterdam, Holland, har fundet sit eget koncept med usædvanlige vindmøller, der kan installeres direkte på tagene i boligbygningerne.
Ifølge projektets forfattere kan et effektivt design med lav støj give et lille hus med elektricitet og et kompleks af sådanne generatorer, der arbejder sammen med standard solcellepaneler, i stand til helt at reducere afhængigheden af en stor bygning af eksterne strømkilder til nul. Nye vindmøller kaldes Liam F1.
En lille turbin med en diameter på 1,5 meter og vejer ca. 100 kg kan installeres på enhver væg eller tag i en boligbygning. Typisk er højden på terrasserede tag 10 meter, og vinden i landet er næsten altid sydvest. Disse forhold er tilstrækkelige til korrekt placering af turbinen på taget og effektivt bruger vindenergi.
To problemer med konventionelle vindgeneratorer er løst her: støj fra konventionelle klingsturbiner og de høje omkostninger ved installation af voluminøst udstyr. I konventionelle vindmøllegeneratorer lønner installationen ofte ikke sig. Støjniveauet for Liam-møllen er omkring 45 dB, og dette er endnu mere støjsvag end støjen fra regn (lyden af regn i skoven er 50 dB).
I form, der ligner en skal af en snegl, drejer turbinen som en vejrvinge i vinden, fanger luftstrømmen, reducerer dens hastighed og skifter retning. Direktør for virksomheden Marinus Miremeta hævder, at effektiviteten af en innovativ turbine når 80% af den teoretiske maksimale effektivitet inden for vindkraft. Og dette er allerede helt nok.
I Holland bruger den gennemsnitlige familie 3300 kWh elektricitet om året.Ifølge udviklerne kan halvdelen af denne energi leveres af en Liam F1-turbin med en vindhastighed på mindst 4,5 m / s.
Tre sådanne turbiner kan placeres i toppunktet i trekanten på husets tag, så hver af turbinerne vil være forsynet med vind, og de vil ikke forstyrre hinanden, men tværtimod hjælper hinanden.
Hvis vi taler om at installere i en by, hvor der er turbulente strømme, foreslår producenten let at hæve vindgeneratorerne installeret på byens tag og fastgøre dem til poler, så væggene i de nærliggende huse ikke forstyrrer vindstrømmene.
De anslåede omkostninger ved den nye turbin med installationen er 3999 euro. Da enheden har en størrelse på mere end en meter, kan det være nødvendigt med en særlig licens til dets brug, derfor producerer virksomheden også i ekstreme tilfælde mini-Liam-turbiner med en diameter på 0,75 meter.
Producenter planlægger at bruge deres turbiner ikke kun til strømforsyning til boliger og industribygninger, men også til strømforsyning af marine fartøjer.
Som du kan se, er der masser af interessante alternativer fra producenter af vindgeneratorer.
Se også på elektrohomepro.com
: