Máy phát điện gió dọc với cánh quạt Daria

Máy phát điện gió dựa trên các tua-bin trục ngang không phải là giải pháp khả thi duy nhất để chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng chất lượng cao. Có những thiết kế khác đôi khi cho thấy hiệu quả cao hơn so với tuabin hướng trục. Một ví dụ về thiết kế thay thế như vậy là máy phát điện gió rôto dọc Daria.

Giải pháp bất thường này đã được đề xuất trở lại vào năm 1931 bởi nhà thiết kế máy bay người Pháp Georges Darier, người tự đặt cho mình nhiệm vụ tạo ra một máy phát điện gió như vậy sẽ hoạt động theo bất kỳ hướng gió nào, mà không cần định hướng nghiêm ngặt.

Chúng tôi đã đề xuất bố trí cánh quạt máy phát cùng với các lưỡi hẹp theo chiều dọc, để trong cả gió nhẹ và gió mạnh, một phần đáng kể của luồng không khí sẽ không gặp phải lực cản khí động học đáng kể, nhưng sẽ ấn trực tiếp lên bề mặt làm việc của cánh quạt, dẫn đến sự quay của chúng.

Từ quan điểm này, ngay cả cánh quạt Savonius, được đề xuất vào năm 1922 bởi kỹ sư người Phần Lan Sigurd Savonius, cũng kém hơn, vì nó bị hạn chế về hiệu quả ở tốc độ gió cao. Ngược lại, rôto Darier không có những thiếu sót này, mặc dù nó không có mô tả toán học chi tiết về công việc của nó như người tiền nhiệm.

Đáng chú ý là rôto Darier trong hiệu suất tốt nhất của nó có ba cánh khí động học, được gắn trên các dầm nằm ngang nằm ở một khoảng cách từ trục trung tâm của rôto.

Vì lý do này, bản chất của luồng không khí xung quanh cánh của rôto Daria rất phức tạp, nhưng tốc độ của máy phát đã loại bỏ hoàn toàn nhược điểm rõ ràng này. Trong khi, ví dụ, các tuabin trục ngang và cùng một rôto Savonius, mất hiệu quả trong gió mạnh, rôto Darier quay nhanh hơn khoảng 3,5 lần trong các điều kiện tương tự và không gây ra vấn đề cân bằng.

Một trục quay nằm thẳng đứng trên thực tế không ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của máy phát điện gió với rôto Darier, nhưng lại góp phần vào hiệu quả, vì nó khá mỏng. Trong điều kiện như vậy, tiếng ồn do thiết bị tạo ra thấp hơn nhiều so với máy phát điện gió trục ngang, gợi nhớ nhiều hơn đến những chiếc quạt lớn có cánh quạt.

Ở đây, luồng không khí chảy xung quanh các cánh quạt và toàn bộ máy phát theo bất kỳ hướng nào đều, bằng cách này, cung cấp tốc độ rất lớn của một cánh quạt độc đáo như vậy. Đồng thời, các máy phát điện gió có rôto Daria được sản xuất đơn giản, thậm chí không cần cấu hình cánh quạt ở đây.

Tuy nhiên, trong công bằng, đáng chú ý một số thiếu sót của các thiết kế như vậy. Do hiệu ứng Magnus, cột buồm của máy phát với rôto Darier chịu tải trọng đáng kể, do đó thiết kế phải được thực hiện rất chính xác và cho đến ngày nay vẫn chưa có mô hình toán học phù hợp. Có, và thời gian hoàn vốn của bất kỳ máy phát điện gió nào theo thời gian là dài. Vì lý do này, các nhà sản xuất máy phát điện gió trục ngang không vội vã loại bỏ công nghệ đã hoạt động trong nhiều năm.

Làm thế nào để tạo ra một máy phát điện gió để cung cấp năng lượng tự chủ tại nhà

Comments

[#1 Pavel]

Nhiều người nhầm lẫn các loại máy phát điện gió dọc. Các tùy chọn phổ biến nhất là với Sivonius, cánh quạt Daria và với một rôto xoắn ốc.Mô hình dọc đơn giản nhất là đơn vị cánh quạt Savonius. Nó có hai hoặc nhiều lưỡi là nửa hình trụ rỗng (hình trụ được cắt làm đôi theo chiều dọc). Có nhiều lựa chọn khác nhau cho vị trí và thiết kế của các lưỡi dao này: được lắp đặt đối xứng, chồng chéo, với cấu hình khí động học. Cấu trúc thẳng đứng tiếp theo là cánh quạt Darier. Lưỡi của nó là đôi cánh với một hồ sơ khí động học. Chúng có thể hình vòng cung, hình chữ H, hình xoắn ốc. Một loại lắp ráp dọc là một cánh quạt xoắn ốc. Nó được trang bị các lưỡi dao được xoắn dọc theo trục hỗ trợ. Ngoài ra còn có tùy chọn máy phát điện gió thẳng đứng với nhiều cánh quạt. Đây là một thiết kế với hai hàng lưỡi dọc - bên ngoài và bên trong. Về mặt cấu trúc, tất cả đều tương tự nhau. Nhìn chung, tuabin gió loại này được đặc trưng bởi hiệu quả khá cao và điều đáng ngạc nhiên là cho đến nay chúng không tìm thấy phân phối rộng. Nhân tiện, mặc dù có một lượng lớn thông tin khác nhau, việc tạo ra một máy tạo gió bằng tay của bạn là không dễ dàng. Điều này đòi hỏi những kỹ năng và kiến ​​thức nhất định trong lĩnh vực cơ khí, kỹ thuật điện và điện tử. Nhưng đối với những người có kiến ​​thức này, nhiệm vụ này là hoàn toàn có thể. Ngoài ra, một máy phát điện gió tạm thời sẽ có giá thấp hơn đáng kể so với một công trình đã mua.