Függőleges szélgenerátorok Daria rotorral

A vízszintes tengelyű turbinákra épülő szélgenerátorok nem az egyetlen lehetséges megoldás a szélenergia kiváló minőségű átalakítására villamos energiává. Vannak más konstrukciók is, amelyek néha nagyobb hatékonyságot mutatnak, mint az axiális turbinák. Egy ilyen alternatív kialakításra példa a Daria függőleges rotoros szélgenerátor.

Ezt a szokatlan megoldást 1931-ben javasolta Georges Darier, a francia repülőgép-tervező, aki feladata egy olyan szélgenerátor létrehozása, amely szél bármely irányába működne, anélkül, hogy szigorúan irányított volna.

Javasolták a generátor forgórészének keskeny pengékkel való függőleges helyzetbe állítását, hogy mind alacsony, mind erős szélben a légáram jelentős része ne feleljen meg a jelentős aerodinamikai húzásnak, hanem közvetlenül nyomja meg a pengék munkafelületét, ami elfordulást eredményez.

Ebből a szempontból még a Savonius forgórészét is, amelyet 1922-ben a finn mérnök Sigurd Savonius javasolt, rosszabb, mivel a hatékonysága korlátozott a nagy szélsebességnél. A Darier-rotor viszont nem rendelkezik ezekkel a hiányosságokkal, bár nem rendelkezik olyan részletes matematikai leírással a munkájához, mint elődje.

Figyelemre méltó, hogy a Darier forgórész legjobb teljesítményében három aerodinamikai szárny van, amelyeket sugárirányban elhelyezett vízszintes gerendákra szerelnek fel a rotor központi tengelyétől bizonyos távolságra.

Ezért a Daria rotor szárnyai körüli légáramlás jellege bonyolult, de a generátor sebessége teljes mértékben kiküszöböli ezt a látszólagos hátrányt. Míg például a vízszintes tengelyű turbinák és ugyanaz a Savonius rotor erős szélben veszítik hatékonyságukat, a Darier rotor hasonló körülmények között körülbelül 3,5-szer gyorsabban forog, és nem okoz kiegyensúlyozási problémákat.

A függőlegesen elhelyezett forgótengely gyakorlatilag nem befolyásolja negatívan a Darier rotoros szélgenerátor működését, inkább hozzájárul a hatékonysághoz, mivel elég vékony. Ilyen körülmények között az eszköz által keltett zaj sokkal alacsonyabb, mint a vízszintes tengelyű szélgenerátoroké, és ez jobban emlékeztet a hajtócsavarokkal rendelkező nagy ventilátorokra.

Itt a lapátok és a teljes generátor körül bármely irányban egyenletesen áramlik a légáram, ami egyébként óriási sebességet biztosít egy ilyen egyedi rotor számára. Ugyanakkor a daria rotoros szélgenerátorok gyártása egyszerű, itt még nincs szükség légcsavar profilra.

A tisztesség szempontjából azonban érdemes megemlíteni az ilyen minták néhány hiányosságát. A Magnus-hatás miatt a generátor árbocja a Darier rotorral jelentős terhelést élvez, így a tervezést nagyon pontosan kell elvégezni, és ma még nincs megfelelő matematikai modell. És minden szélgenerátor megtérül az idő múlásával. Ezért a vízszintes tengelyű szélgenerátorok gyártói nem sietenek megsemmisíteni az évek óta működő technológiát.

Hogyan készítsünk szélgenerátort az önálló otthonellátáshoz