Pionowe generatory wiatrowe z wirnikiem Daria

Generatory wiatrowe oparte na turbinach o osi poziomej nie są jedynym możliwym rozwiązaniem do wysokiej jakości konwersji energii wiatru na energię elektryczną. Istnieją inne konstrukcje, które czasami wykazują większą wydajność niż turbiny osiowe. Przykładem takiej alternatywnej konstrukcji jest generator wiatrowy z wirnikiem pionowym Daria.

To niezwykłe rozwiązanie zostało zaproponowane w 1931 r. Przez francuskiego projektanta samolotów Georgesa Dariera, który postawił sobie za cel stworzenie takiego generatora wiatru, który działałby w dowolnym kierunku wiatru, nie wymagając ścisłej orientacji.

Zaproponowano ustawienie wirnika generatora wraz z wąskimi łopatkami pionowo, tak aby zarówno przy niskim, jak i silnym wietrze znaczna część przepływu powietrza nie napotyka znacznego oporu aerodynamicznego, ale naciska bezpośrednio na powierzchnie robocze łopat, prowadząc do ich obrotu.

Z tego punktu widzenia nawet wirnik Savonius, zaproponowany w 1922 r. Przez fińskiego inżyniera Sigurda Savoniusa, jest gorszy, ponieważ ma ograniczenie wydajności przy dużych prędkościach wiatru. Z kolei wirnik Dariera jest pozbawiony tych wad, chociaż nie ma tak dokładnego matematycznego opisu swojej pracy, jak jego poprzednik.

Warto zauważyć, że wirnik Dariera w najlepszej wydajności ma trzy skrzydła aerodynamiczne, które są zamontowane na promieniowo rozmieszczonych poziomych belkach w pewnej odległości od środkowej osi wirnika.

Z tego powodu natura przepływu powietrza wokół skrzydeł wirnika Daria jest skomplikowana, ale prędkość generatora całkowicie eliminuje tę widoczną wadę. Podczas gdy na przykład turbiny o osi poziomej i ten sam wirnik Savonius tracą swoją wydajność przy silnych wiatrach, wirnik Dariera obraca się około 3,5 razy szybciej w podobnych warunkach i nie powoduje problemów z wyważaniem.

Pionowo usytuowany wał obrotowy praktycznie nie wpływa negatywnie na działanie generatora wiatrowego z wirnikiem Dariera, ale raczej przyczynia się do wydajności, ponieważ jest dość cienki. W takich warunkach hałas wytwarzany przez urządzenie jest znacznie niższy niż w przypadku generatorów wiatrowych o poziomej osi, co bardziej przypomina duże wentylatory ze śmigłami.

Tutaj przepływ powietrza przepływa wokół łopatek i całego generatora równomiernie w dowolnym kierunku, co, nawiasem mówiąc, zapewnia ogromną prędkość tak wyjątkowego wirnika. Jednocześnie generatory wiatrowe z wirnikiem Daria są proste w produkcji, nie ma nawet potrzeby stosowania profilu śmigła.

Jednak, uczciwie, warto zauważyć niektóre niedociągnięcia takich projektów. Z powodu efektu Magnusa maszt generatora z wirnikiem Dariera podlega znacznym obciążeniom, dlatego projekt musi być wykonany bardzo dokładnie i do dziś nie ma odpowiedniego modelu matematycznego. Z czasem zwrot wszystkich generatorów wiatrowych jest długi. Z tego powodu producenci generatorów wiatrowych o poziomej osi nie spieszą się z odrzuceniem technologii, która działa od lat.

Jak zrobić generator wiatrowy do autonomicznego zasilania w domu