Aerogeneradores verticales con rotor Daria

Los generadores eólicos basados ​​en turbinas de eje horizontal no son la única solución posible para la conversión de alta calidad de la energía eólica en electricidad. Hay otros diseños que a veces muestran una mayor eficiencia que las turbinas axiales. Un ejemplo de tal diseño alternativo es un generador de viento de rotor vertical Daria.

Esta solución inusual fue propuesta en 1931 por el diseñador de aviones francés Georges Darier, quien se propuso la tarea de crear un generador de viento que funcionara en cualquier dirección del viento, sin requerir una orientación estricta.

Se propuso colocar el rotor del generador junto con palas estrechas verticalmente, de modo que, tanto en vientos ligeros como fuertes, una parte significativa del flujo de aire no encontraría una resistencia aerodinámica significativa, sino que presionaría directamente sobre las superficies de trabajo de las palas, lo que conduciría a su rotación.

Desde este punto de vista, incluso el rotor Savonius, propuesto en 1922 por el ingeniero finlandés Sigurd Savonius, es inferior, ya que tiene una limitación de eficiencia a altas velocidades del viento. El rotor Darier, a su vez, carece de estas deficiencias, aunque no tiene una descripción matemática tan detallada de su trabajo como su predecesor.

Es de destacar que el rotor Darier en su mejor rendimiento tiene tres alas aerodinámicas, que están montadas en vigas horizontales ubicadas radialmente a cierta distancia del eje central del rotor.

Por esta razón, la naturaleza del flujo de aire alrededor de las alas del rotor Daria es complicada, pero la velocidad del generador elimina por completo este inconveniente aparente. Mientras que, por ejemplo, las turbinas de eje horizontal y el mismo rotor Savonius pierden su eficiencia en vientos fuertes, el rotor Darier gira aproximadamente 3,5 veces más rápido en condiciones similares y no causa problemas de equilibrio.

Un eje giratorio ubicado verticalmente prácticamente no afecta negativamente el funcionamiento de un generador eólico con un rotor Darier, sino que contribuye a la eficiencia, ya que es bastante delgado. Bajo tales condiciones, el ruido producido por el dispositivo es mucho más bajo que el de los generadores eólicos de eje horizontal, más parecido a los grandes ventiladores con hélices.

Aquí, el flujo de aire fluye alrededor de las palas y de todo el generador en cualquier dirección de manera uniforme, lo que, por cierto, proporciona una velocidad tremenda de un rotor tan único. Al mismo tiempo, los generadores eólicos con un rotor Daria son fáciles de fabricar, ni siquiera hay necesidad de un perfil de hélice aquí.

Sin embargo, para ser justos, vale la pena señalar algunas de las deficiencias de tales diseños. Debido al efecto Magnus, el mástil del generador con el rotor Darier experimenta cargas significativas, por lo que el diseño debe llevarse a cabo con mucha precisión, y hasta el día de hoy no existe un modelo matemático adecuado. Sí, y la recuperación de los generadores eólicos con el tiempo es larga. Por esta razón, los fabricantes de aerogeneradores de eje horizontal no tienen prisa por descartar la tecnología que ha estado funcionando durante años.

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