Tua bin không cánh - một loại máy phát điện gió mới

Các chuyên gia năng lượng thay thế từ lâu đã hình thành một khuôn mẫu liên quan đến cách các máy phát điện gió chính xác và hiệu quả nên trông như thế nào. Tình trạng này hoàn toàn không gây ngạc nhiên, bởi vì máy phát điện gió được xây dựng hàng năm trên khắp thế giới và đây luôn là những cấu trúc khổng lồ với lưỡi dao, tương tự như cối xay gió khổng lồ. Đối với các máy phát điện gió vô dụng, thái độ đối với họ, như một quy luật, trong số những người thay thế là rất, rất hoài nghi.

Tuy nhiên, các nhà phát triển các giải pháp mới không vội vàng dừng lại trong sự nhiệt tình của họ. Và vì vậy, vào năm 2015, công ty Vortex Bladless của Tây Ban Nha đã đề xuất một phiên bản mới và mô hình giải pháp làm sẵn, cho thấy cách thức các máy phát điện gió có thể không kém hiệu quả so với cánh quạt truyền thống, nhưng vượt qua cả về an toàn, về hiệu quả và khả năng sản xuất lắp đặt.

Vortex Bladless đã giới thiệu mô hình và cách bố trí làm việc của một máy phát điện gió mới về cơ bản, hoàn toàn không giống như các cối xay gió thông thường. Không có lưỡi dao quay trong gió, và các bộ phận quay lớn không được cung cấp.

Máy phát điện hoàn toàn không giống như một cối xay gió, thay vào đó, nó giống như một cây gậy bóng chày lớn, được gắn thẳng đứng trên cây bút và lắc lư dưới ảnh hưởng của gió thổi vào nó. Nhưng gió không phải lúc nào cũng thổi trong gió, ai đó có thể tranh cãi, và sau đó con dơi khổng lồ này sẽ đu đưa như thế nào, nó sẽ cúi xuống và đứng bất động như một cái cây? Trên thực tế, mọi thứ hoàn toàn sai!

Nguyên lý rằng một máy phát điện gió không cánh thẳng đứng sẽ đung đưa trong gió không liên quan đến gió giật. Nguyên tắc là xoay máy phát điện thẳng đứng bằng các luồng không khí vô hình được hình thành dưới dạng một chuỗi phía sau các vật thể hình trụ, được thổi bằng khí hoặc chảy xung quanh bởi một chất lỏng theo hướng ngang.

Hiện tượng này đã được giải thích trở lại vào năm 1912 bởi nhà vật lý người Mỹ và chuyên gia khí động học và hàng không vũ trụ Theodor von Karman. Và hiện tượng hình thành các chuỗi xoáy xung quanh một chất lỏng được thổi khí hoặc sắp xếp hợp lý, trục thẳng đứng được đặt tên để vinh danh nhà khoa học gây ra con đường Karman. Hiện tượng này được các nhà phát triển đặt ra làm cơ sở cho một máy phát điện gió không cánh độc đáo.

Một máy phát điện gió Vortex có chi phí sản xuất chỉ bằng một nửa so với tuabin cánh quạt có công suất tương tự, và chi phí bảo trì thường xuyên ít hơn năm lần! Ngoài ra, lượng khí nhà kính thải ra thấp hơn 40%, máy phát điện hoạt động êm hơn và gần như hoàn toàn an toàn cho chim và dơi.

Về hiệu quả nói chung, máy phát điện không cánh thẳng đứng có thể được lắp đặt trên một khu vực nhỏ hơn và do đó nhận được nhiều điện hơn so với từ các máy phát điện gió lưỡi cắt tương tự đòi hỏi diện tích lớn để tuabin có thể xoay. Yếu tố này cực kỳ quan trọng trong việc xây dựng các trang trại gió lớn, và một số máy phát điện thẳng đứng có thể được lắp đặt và gần nhau - nhà máy điện sẽ trở nên nhỏ gọn hơn.

Không chỉ vậy, các nhà phát triển đã kiểm tra tính khí động học của hệ thống từ hai máy phát điện gió của họ khi một người đứng đằng sau người kia, và hóa ra cái đứng đằng sau còn lắc lư hơn nữa, bởi vì nó đã sử dụng lại các xoáy từ đầu tiên.

Các tác giả của dự án chắc chắn rằng đối với các hộ gia đình tư nhân sẽ có đủ máy phát điện gió mini mini cao 12,5 mét cho công suất định mức 4 kW và các mô hình Gran được phát triển ở mức 1 MW sẽ tạo thành cơ sở của các trang trại gió lớn.Ngay cả ở giai đoạn nghiên cứu ban đầu, năm 2012, các nhà đầu tư châu Âu đã đầu tư khoảng 1.000.000 euro vào Vortex Bladless, và cho đến ngày nay, dự án có vẻ rất hứa hẹn.

Về mặt cấu trúc, cối xay gió bao gồm hai phần. Phần trên có bề mặt không bằng phẳng, và chính nó sẽ thay đổi và tạo ra các luồng khí của đường dẫn Pocket xung quanh chính nó. Trong phần thấp hơn của cấu trúc là các phần tử của một máy phát điện.

Thiết lập được thiết kế sao cho sự tích tụ xảy ra ở tần số cộng hưởng, trùng với tần số của các xoáy trong rãnh Karman được hình thành. Vì vậy, gió cuốn phần trên của cối xay gió, sử dụng hiện tượng cộng hưởng cơ học. Và nếu trước đó một cộng hưởng đã phá hủy các cây cầu và các cấu trúc khác, thì bây giờ nó sẽ có thể tạo ra điện, cho thấy tiềm năng hủy diệt của nó thân thiện hơn.

Đầu tiên, các chuyên gia của công ty đã thử nghiệm thành công các nguyên mẫu 2 kW được thiết kế để thổi gió với tốc độ 1,5 đến 7 m / s; Các mô hình 4 kW được thiết kế cho 3-15 m / s, và do đó có thể mở rộng lên đến vài megawatt. Các thành phần chính của các trang trại gió trong tương lai trên các máy phát điện mới là máy phát điện thẳng đứng Vortex Bladless có công suất 1 MW, cao 150 mét, từ đó có thể lắp ráp một nhà máy điện khổng lồ với công suất cần thiết.

Các nhà phát triển, tất nhiên, không tiết lộ tất cả sự tinh tế, nhưng một cái gì đó được biết đến. Ở phần dưới của bộ phận chuyển động có hai vòng nam châm đẩy, do đó, khi gió uốn cong cấu trúc theo một hướng, nam châm kéo theo hướng khác, và những chuyển động đẩy và đẩy nhỏ này góp phần vào sự biểu hiện của động năng phát sinh từ vòng tròn của tháp. chuyển đổi thành năng lượng điện bằng cách sử dụng máy phát điện tuyến tính. Tần số dao động của tháp đạt 20 Hz.

Nghiên cứu tiếp tục trong một thời gian dài, và ở các giai đoạn khác nhau, thiết bị đã được cải tiến liên tục, hơn 200 mô hình đã được sản xuất và mỗi mô hình đã được các nhà phát triển thử nghiệm trong một hầm gió để hình học mast cuối cùng sẽ cho phép thu thập càng nhiều năng lượng gió càng tốt, và do đó tần số tự nhiên của cột Vortex Bladless có thể thay đổi để thích ứng với sự cộng hưởng với bản nhạc Pocket.