Geradores eólicos verticais com rotor Daria

Os geradores eólicos baseados em turbinas de eixo horizontal não são a única solução possível para a conversão de alta qualidade de energia eólica em eletricidade. Existem outros projetos que às vezes mostram maior eficiência do que as turbinas axiais. Um exemplo desse projeto alternativo é um gerador eólico de rotor vertical Daria.

Essa solução incomum foi proposta em 1931 pelo designer de aeronaves francês Georges Darier, que se encarregou de criar um gerador eólico que funcionasse em qualquer direção do vento, sem exigir orientação estrita.

Foi proposto posicionar o rotor do gerador junto com lâminas estreitas na vertical, para que, em ventos baixos e fortes, uma parte significativa do fluxo de ar não atinja um arrasto aerodinâmico significativo, mas pressione diretamente as superfícies de trabalho das lâminas, levando à sua rotação.

Deste ponto de vista, até o rotor Savonius, proposto em 1922 pelo engenheiro finlandês Sigurd Savonius, é inferior, pois possui uma limitação de eficiência em altas velocidades do vento. O rotor Darier, por sua vez, é desprovido dessas deficiências, embora não tenha uma descrição matemática detalhada de seu trabalho como seu antecessor.

Vale ressaltar que o rotor Darier, em seu melhor desempenho, possui três asas aerodinâmicas, montadas em vigas horizontais localizadas radialmente a alguma distância do eixo central do rotor.

Por esse motivo, a natureza do fluxo de ar ao redor das asas do rotor Daria é complicada, mas a velocidade do gerador elimina completamente essa aparente desvantagem. Enquanto, por exemplo, turbinas de eixo horizontal e o mesmo rotor Savonius perdem sua eficiência com ventos fortes, o rotor Darier gira cerca de 3,5 vezes mais rápido em condições semelhantes e não causa problemas de equilíbrio.

Um eixo rotativo localizado verticalmente praticamente não afeta negativamente a operação de um gerador eólico com um rotor Darier, mas contribui para a eficiência, pois é bastante fino. Sob tais condições, o ruído produzido pelo dispositivo é muito menor do que o dos geradores eólicos de eixo horizontal, mais lembrando grandes ventiladores com hélices.

Aqui, o fluxo de ar flui em torno das pás e de todo o gerador em qualquer direção uniformemente, o que, a propósito, fornece uma velocidade tremenda de um rotor tão único. Ao mesmo tempo, os aerogeradores com um rotor Daria são simples de fabricar, nem é necessário um perfil de hélice aqui.

No entanto, para ser justo, vale a pena observar algumas das deficiências de tais projetos. Devido ao efeito Magnus, o mastro do gerador com o rotor Darier sofre cargas significativas, de modo que o projeto deve ser realizado com muita precisão e, até hoje, não há modelo matemático adequado. E o retorno de qualquer gerador eólico ao longo do tempo é longo. Por esse motivo, os fabricantes de geradores eólicos de eixo horizontal não têm pressa para descartar a tecnologia que vem funcionando há anos.

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