מחוללי רוח אנכיים עם רוטור דריה

מחוללי רוח המבוססים על טורבינות ציר אופקי אינם הפיתרון האפשרי היחיד להמרה באיכות גבוהה של אנרגיית רוח לחשמל. ישנם עיצובים אחרים שלעיתים מראים יעילות גבוהה יותר מאשר טורבינות ציריות. דוגמה לעיצוב חלופי שכזה הוא מחולל רוח הרוטור האנכי של דריה.

פיתרון יוצא דופן זה הוצע כבר בשנת 1931 על ידי מעצב המטוסים הצרפתי ז'ורז 'דאראר, שהציב לעצמו את המשימה ליצור גנרטור רוח שכזה שיעבוד לכל כיוון רוח, מבלי לדרוש התמצאות קפדנית.

הוצע להציב את רוטור הגנרטור יחד עם להבים צרים בצורה אנכית, כך שבשני רוחות נמוכות וחזקות כאחד, חלק משמעותי מזרימת האוויר אינו עומד בגרירה אווירודינמית משמעותית, אלא לוחץ ישירות על משטחי העבודה של הלהבים, מה שמוביל לסיבובם.

מנקודת מבט זו, אפילו הרוטור של סבוניוס, שהוצע בשנת 1922 על ידי המהנדס הפיני סיגורד סבוניוס, הוא נחות, מכיוון שיש לו מגבלת יעילות במהירויות רוח גבוהות. הרוטור של דארייר, בתורו, נטול חסרונות אלה, אם כי אין לו תיאור מתמטי כה מפורט של עבודתו כמו קודמו.

ראוי לציין כי לרוטור דארייר במיטב הביצועים שלו יש שלושה כנפיים אווירודינמיות, המותקנות על קורות אופקיות הממוקמות באופן רדיאלי במרחק מה מהציר המרכזי של הרוטור.

מסיבה זו, אופי זרימת האוויר סביב כנפי רוטור הדריה מסובך, אך מהירות הגנרטור מבטלת לחלוטין את החיסרון הנראה לעין. בעוד למשל, טורבינות ציר אופקי, ואותו רוטור סבוניוס, מאבדות את יעילותן ברוחות חזקות, הרוטור דארייר מסתובב פי 3.5 מהר יותר בתנאים דומים ואינו גורם לבעיות איזון.

פיר מסתובב ממוקם אנכית למעשה אינו משפיע לרעה על פעולת מחולל הרוח עם הרוטור של דארייר, אלא תורם ליעילות, מכיוון שהוא דק למדי. בתנאים כאלה, הרעש שמפיק המכשיר נמוך בהרבה מזה של מחוללי רוח בציר אופקי, ומזכיר יותר מאווררים גדולים עם מדחפים.

כאן זרימת אוויר זורמת סביב הלהבים והגנרטור כולו לכל כיוון באופן שווה, אשר, אגב, מספק מהירות אדירה של רוטור כה ייחודי. יחד עם זאת, מחוללי רוח עם רוטור דריה פשוטים לייצור, אין אפילו צורך בפרופיל מדחף כאן.

עם זאת, בהגינות ראוי לציין כמה חסרונות של עיצובים כאלה. בגלל אפקט מגנוס, תורן הגנרטור עם הרוטור דארייר חווה עומסים משמעותיים, ולכן יש לבצע את התכנון בצורה מדויקת מאוד, ועד היום אין מודל מתמטי הולם. ההחזר של כל גנרטורי רוח לאורך זמן הוא ארוך. מסיבה זו, יצרני גנרטורי רוח צירים אופקיים אינם ממהרים להשליך את הטכנולוגיה שפועלת מזה שנים.

איך להכין מחולל רוח לאספקת חשמל אוטונומית בבית

Comments

[#1 פאבל]

רבים מבלבלים סוגים שונים של גנרטורים רוח אנכיים. האפשרויות הנפוצות ביותר הן עם סיבוניוס, רוטורי דריה ועם רוטור ספיראלי.הדגם האנכי הפשוט ביותר הוא יחידת הרוטור Savonius. יש לו שני להבים או יותר שהם חצי צילינדרים חלולים (צילינדרים נחתכים לשניים אנכית). ישנן אפשרויות שונות למיקום ולעיצוב של להבים אלה: מותקנים באופן סימטרי, חופפים, עם פרופיל אווירודינמי. המבנה האנכי הבא הוא הרוטור דארייר. הלהבים שלו הם כנפיים עם פרופיל אווירודינמי. הם יכולים להיות מקושתים, בצורת H, ספירלה. סוג אחר של הרכבה אנכית הוא רוטור ספיראלי. הוא מצויד בלהבים המסובבים לאורך ציר התמיכה. קיימת אפשרות נוספת לגנרטור רוח אנכי עם להבים רבים. זהו עיצוב עם שתי שורות של להבים אנכיים - חיצוניים ופנימיים. מבחינה מבנית, כולם דומים. באופן כללי, טורבינות רוח מסוג זה מאופיינות ביעילות גבוהה למדי ומפתיע שעד כה לא מצאו תפוצה רחבה. אגב, למרות הכמות הגדולה של מידע שונה, הפיכת גנרטור רוח במו ידיכם אינה דבר קל. זה דורש מיומנויות וידע מסוימים בתחום מכונאות, הנדסת חשמל ואלקטרוניקה. אבל עבור אנשים עם ידע זה, משימה זו אפשרית בהחלט. בנוסף, גנרטור רוח מאולתר יעלה פחות משמעותית מבנייה שנרכשה.