Vaneless turbines - een nieuw type windgenerator

Alternatieve energiespecialisten vormen al lang een stereotype over hoe correcte en efficiënte windgeneratoren eruit moeten zien. Deze stand van zaken is helemaal niet verrassend, omdat windmolens elk jaar over de hele wereld worden gebouwd, en dit zijn altijd enorme structuren met bladen, vergelijkbaar met gigantische windmolens. Wat betreft de nutteloze windgenerators, de houding tegenover hen, in de regel, bij alternatieve mensen is zeer, zeer sceptisch.

Desalniettemin hebben ontwikkelaars van nieuwe oplossingen geen haast om hun enthousiasme te stoppen. En daarom stelde het Spaanse bedrijf Vortex Bladeless in 2015 een nieuwe versie en een kant-en-klaar oplossingsmodel voor, dat laat zien hoe windgenerators kunnen worden geregeld die niet minder effectief zijn dan traditionele schoepen, maar ze overtreffen zowel in veiligheid, in termen van productie-efficiëntie en mogelijkheden installatie.

Vortex Bladeless introduceerde het model en de werkindeling van een fundamenteel nieuwe windgenerator, geheel anders dan gewone windmolens. Er draaien geen bladen in de wind en grote draaiende delen zijn helemaal niet voorzien.

De generator lijkt helemaal niet op een windmolen, maar lijkt op een grote honkbalknuppel, verticaal op een pen gemonteerd en zwaaiend onder invloed van de wind die erop blaast. Maar de wind blaast niet altijd in windvlagen, zou iemand kunnen beweren, en hoe dan zal deze gigantische vleermuis zwaaien, zal het gewoon voorover buigen en onbeweeglijk blijven staan ​​als een boom? Eigenlijk is alles helemaal verkeerd!

Het principe dat een verticale bladloze windgenerator in de wind slingert, is niet gerelateerd aan windstoten. Het principe is om de verticale generator te slingeren door onzichtbare luchtwervelingen in de vorm van een ketting achter cilindrische objecten, geblazen door gas of rondgevloeid door een vloeistof in de dwarsrichting.

Dit fenomeen werd in 1912 verklaard door de Amerikaanse fysicus en aerodynamica en luchtvaartspecialist Theodor von Karman. En het fenomeen van de vorming van ketens van wervelingen rond een gasgeblazen of gestroomlijnde vloeistof, de verticale as werd genoemd ter ere van de wetenschapper "Karman pad". Dit fenomeen werd door de ontwikkelaars gelegd als basis voor een unieke bladloze windgenerator.

Een Vortex-windgenerator is de helft van de productiekosten dan een schoepturbine met vergelijkbare capaciteit en reguliere onderhoudskosten zijn vijf keer minder! Bovendien is de hoeveelheid uitgestoten broeikasgassen 40% lager, werkt de generator stiller en is hij bijna volledig veilig voor vogels en vleermuizen.

Wat efficiëntie in het algemeen betreft, kunnen verticale bladloze generatoren op een kleiner gebied worden geïnstalleerd en dus meer elektriciteit ontvangen dan van dezelfde bladwindgeneratoren die enorme oppervlakken vereisen, zodat de turbine zou kunnen slingeren. Deze factor is uiterst belangrijk bij de bouw van grote windparken en er kunnen verschillende verticale generatoren worden geïnstalleerd, en dicht bij elkaar - de centrale zal compacter blijken te zijn.

Niet alleen dat, de ontwikkelaars controleerden de aerodynamica van het systeem vanuit twee van hun windgenerators toen de ene achter de andere stond, en het bleek dat de achterliggende nog meer slingerde, omdat hij de wervelingen van de eerste hergebruikte.

De auteurs van het project zijn er zeker van dat voor particuliere huishoudens er voldoende mini Mini-windgenerators van 12,5 meter hoog zullen zijn voor een nominaal vermogen van 4 kW, en de Gran-modellen ontwikkeld op 1 MW zullen de basis vormen voor grote windparken.Zelfs in de eerste onderzoeksfase, in 2012, investeerden Europese investeerders ongeveer 1.000.000 euro in Vortex Bladeless, en tot op de dag van vandaag lijkt het project veelbelovend.

Structureel bestaat de windmolen uit twee delen. Het bovenste deel heeft een oneffen oppervlak en het is het dat zwaait en luchtwervelingen van het Pocket-pad rondom zichzelf genereert. In het stationaire onderste deel van de structuur bevinden zich elementen van een elektrische generator.

De opstelling is zo ontworpen dat de opbouw plaatsvindt op de resonantiefrequentie, die samenvalt met de frequentie van de wervelingen in het gevormde Karman-spoor. Dus de wind slingert het bovenste deel van de windmolen, met behulp van het fenomeen van mechanische resonantie. En als eerder zo'n resonantie bruggen en andere structuren vernietigde, zal het nu in staat zijn om elektriciteit op te wekken, en zijn vernietigende potentieel op een vriendelijkere manier tonen.

In eerste instantie hebben de specialisten van het bedrijf met succes 2 kW prototypes getest, ontworpen voor windblazen met een snelheid van 1,5 tot 7 m / s; 4 kW-modellen zijn ontworpen voor 3-15 m / s, en dus opschalen naar eenheden van megawatt is mogelijk. De belangrijkste componenten van toekomstige windparken op de nieuwe generatoren zijn Vortex Bladeless verticale generatoren van 1 MW, 150 meter hoog, van waaruit het mogelijk wordt om een ​​enorme energiecentrale met de vereiste capaciteit te assembleren.

De ontwikkelaars onthullen natuurlijk niet alle subtiliteiten, maar er is iets bekend. Aan de basis van het bewegende deel bevinden zich twee ringen van afstotende magneten, zodat wanneer de wind de structuur in de ene richting buigt, de magneten in de andere richting trekken, en deze kleine duw- en duwbewegingen gewoon bijdragen aan de manifestatie van kinetische energie die optreedt tijdens de cirkelvormige zwaai van de toren, die dan omgezet in elektrische energie met behulp van een lineaire alternator. De torenoscillatiefrequentie bereikt 20 Hz.

Het onderzoek ging lange tijd door, en in verschillende stadia werd het apparaat continu verbeterd, meer dan 200 modellen werden vervaardigd, en elk van hen werd getest door ontwikkelaars in een windtunnel zodat de mastgeometrie uiteindelijk het mogelijk zou maken om zoveel mogelijk windenergie te verzamelen, en zodat de natuurlijke frequentie van de Vortex-mast Bladeless kan veranderen om zich aan te passen aan de resonantie met de Pocket-track.