טורבינות חסרות וואן - סוג חדש של גנרטור רוח

מומחי אנרגיה אלטרנטיבית יצרו זה מכבר סטראוטיפ ביחס לאופן בו גנרטורי רוח אמורים להיראות. מצב עניינים זה אינו מפתיע כלל, מכיוון שטורבינות רוח נבנות מדי שנה ברחבי העולם, ואלה תמיד מבנים ענקיים עם להבים, בדומה לטחנות רוח ענקיות. באשר למחוללי הרוח הבלתי נלאים, היחס אליהם, ככלל, בקרב אנשים אלטרנטיביים הוא מאוד מאוד סקפטי.

עם זאת, מפתחים של פתרונות חדשים לא ממהרים לעצור בהתלהבות שלהם. וכך, בשנת 2015, חברת וורטקס בלדלס הספרדית הציעה גרסה חדשה ומודל פתרונות מוכנים, המציגה כיצד ניתן לסדר גנרטורים לרוח שאינם נחותים ביעילותם לעומת שבשבת המסורתית, אך עוברים את שניהם בבטיחות, מבחינת יעילות הייצור ויכולותיה. התקנה.

Vortex Bladeless הציגה את הדגם ואת מערך העבודה של גנרטור רוח חדש במהותו, שלא כמו טחנות רוח רגילות. אין להבים מסתובבים ברוח וחלקים גדולים מסתובבים כלל לא צפויים.

הגנרטור אינו דומה כלל לטחנת רוח, אלא דומה למחבט בייסבול גדול, מונח אנכית על עט ומתנדנד בהשפעת הרוח הנושבת עליו. אבל הרוח לא תמיד נושבת במטרות רוח, מישהו עשוי להתנגד, ואיך אז העטלף הענק הזה יתנדנד, האם הוא פשוט יתכופף ויעמוד ללא תנועה כמו עץ? למעשה, הכל לא בסדר לחלוטין!

העיקרון לפיו גנרטור רוח אנכי נטול להב, יתנדנד ברוח אינו קשור למשבי רוח. העיקרון הוא להניע את הגנרטור האנכי על ידי מערבולות אוויר בלתי נראות, ויוצרים בצורה של שרשרת מאחורי חפצים גליליים, המפוצצים על ידי גז או מתייעלים עם נוזל בכיוון הרוחבי.

תופעה זו הוסברה כבר בשנת 1912 על ידי תיאודור פון קרמן, פיזיקאי אמריקאי ומומחה בתחום האווירודינמיקה והאווירונאוטיקה. והתופעה של היווצרות שרשראות מערבולות סביב נוזל גז מנופח או יעיל, נקרא הציר האנכי לכבוד המדען "שביל הכיס". תופעה זו הונחה על ידי היזמים כבסיס לגנרטור רוח ייחודי ללא פחים.

מחולל רוח של וורטקס הוא מחצית מעלות הייצור מאשר טורבינת שבשלים בעלת קיבולת דומה, ועלויות התחזוקה הרגילות הן פחות פי חמישה! בנוסף, כמות גזי החממה הנפלטים נמוכה ב -40%, הגנרטור עובד שקט יותר, והוא בטוח כמעט לחלוטין לציפורים ועטלפים.

באשר ליעילות באופן כללי, ניתן להתקין גנרטורים חסרי-להב ללא אנכיות על שטח קטן יותר וכך לקבל יותר חשמל מאשר מאותם גנרטורי רוח להבים הדורשים שטחים ענקיים כך שהטורבינה תוכל להתנדנד. גורם זה חשוב ביותר בבניית חוות רוח גדולות, וניתן להתקין מספר גנרטורים אנכיים, וקרובים זה לזה - תחנת הכוח תתגלה כקומפקטית יותר.

לא רק זאת, המפתחים בדקו את האווירודינמיקה של המערכת משני מחוללי הרוח שלהם כאשר האחד עמד מאחורי השני, והתברר כי זה שעמד מאחור מתנדנד עוד יותר, מכיוון שהוא עשה שימוש חוזר במערבולות מהראשון.

כותבי הפרויקט בטוחים כי עבור משקי בית פרטיים יהיו מספיק גנרטורי רוח מיני מיני בגובה 12.5 מטר להספק מדורג של 4 קילוואט, ודגמי גראן שפותחו בגובה 1 מגוואט כל אחד יהוו בסיס לחוות רוח גדולות.גם בשלב המחקר הראשוני, בשנת 2012, משקיעים אירופאים השקיעו כ- 1,000,000 יורו ב- Vortex Bladeless, ועד היום הפרויקט נראה מבטיח מאוד.

מבחינה מבנית טחנת הרוח מורכבת משני חלקים. לחלקו העליון משטח לא אחיד, וזה מתנדנד ומייצר מערבולות אוויר של נתיב הכיס סביב עצמו. בחלק התחתון הנייח של המבנה נמצאים אלמנטים של גנרטור חשמלי.

ההתקנה מתוכננת כך שההצטברות מתרחשת בתדר מהדהד שעולה בקנה אחד עם תדר המערבולות במסלול קרמן שנוצר. אז הרוח מניפה את ראש טחנת הרוח תוך שימוש בתופעה של תהודה מכנית. ואם קודם לכן תהודה כזו הרסה גשרים ומבנים אחרים, כעת היא תוכל לייצר חשמל, מראה את הפוטנציאל ההרסני שלו יותר ידידותי.

ראשית, מומחי החברה בדקו בהצלחה אבות טיפוס של 2 קילוואט המיועדים לנשירת רוח במהירות של 1.5 עד 7 מ '/ ש'; דגמי 4 קילוואט מיועדים לגודל 3-15 מטר / שנייה, וכך ניתן לשנות את גודל הגודל של מספר מגה וואט. המרכיבים העיקריים של חוות רוח עתידיות בגנרטורים החדשים הם גנרטורים אנכיים של וורטקס Bladeless בגובה 1 מגוואט, בגובה 150 מטר, מהם ניתן יהיה להרכיב תחנת כוח ענקית בעלת הקיבולת הנדרשת.

המפתחים כמובן לא חושפים את כל הדקויות, אבל ידוע משהו. בבסיס החלק הנע יש שתי טבעות של מגנטים דוחים, כך שכאשר הרוח מכופפת את המבנה לכיוון אחד, המגנטים מושכים לכיוון השני, ותנועות דחיפה ודחיפה קטנות אלה פשוט תורמות לביטוי האנרגיה הקינטית המתרחשת במהלך התנעה מעגלית של המגדל, שאז המרה לאנרגיה חשמלית באמצעות אלטרנטור לינארי. תדר תנודת המגדל מגיע ל 20 הרץ.

המחקר נמשך זמן רב ובשלבים שונים המכשיר שופר באופן רציף, יוצרו למעלה מ- 200 דגמים וכל אחד מהם נבדק על ידי מפתחים במנהרת רוח כך שגיאומטריה של התורן תאפשר סוף סוף לאסוף כמה שיותר אנרגיית רוח, וכך התדר הטבעי של תורן הורטקס Bladeless יכול להשתנות כדי להסתגל לתהודה עם מסלול הכיס.