kategorier: Utvalgte artikler » Interessante elektriske nyheter
Antall visninger: 57084
Kommentarer til artikkelen: 3
5 uvanlige design av vindgeneratorer
Vindenergi utvikler seg aktivt rundt om i verden, og det er ingen hemmelighet for noen at dette er et av de mest lovende områdene med alternativ energi for øyeblikket. Ved midten av 2014 var den totale kapasiteten til alle installerte vindgeneratorer i verden 336 gigawatt, og den største og kraftigste vertikale trebladede Vestas-164 vindgenerator ble installert og lansert tidlig i 2014 i Danmark. Kraften når 8 megawatt, og spennet på knivene er 164 meter.
Til tross for den langvarige teknologien for produksjon av vindturbiner og vindmøller generelt, søker mange ildsjeler å forbedre teknologien, øke dens effektivitet og redusere negative faktorer.
Som kjent er koeffisienten for utnyttelse av energien i vindstrømmen tradisjonelle vindgeneratorer i beste fall når den 30%, de er ganske støyende og opprører den naturlige varmebalansen i de omkringliggende områdene, og øker temperaturen på overflateluftlaget om natten. De er også veldig farlige for fugler og okkuperer store områder.
Hvilke alternativer finnes? Faktisk kjenner arbeidet til moderne oppfinnere ingen grenser, og mange forskjellige alternativer er blitt oppfunnet.
La oss se på de 5 mest uvanlige av bransjens mest bemerkelsesverdige alternative design for vindturbiner.
Siden 2010 har det amerikanske selskapet Altaeros Energies, basert på Massachusetts Research Institute, utviklet en ny generasjon vindgeneratorer. En ny type vindgenerator er designet for å operere i høyder opp til 600 meter, der vanlige vindgeneratorer rett og slett ikke kan komme. Det er i så store høyder at de sterkeste vindene kontinuerlig blåser, som er 5-8 ganger sterkere enn vind nær jordens overflate.
Generatoren er en oppblåsbar konstruksjon, lik et helium-oppblåst luftskip, der en tre-bladet turbin er installert på den horisontale aksen. En slik vindgenerator ble lansert i 2014 i Alaska til en høyde på rundt 300 meter for testing i 18 måneder.
Utviklerne hevder at denne teknologien vil tillate å motta strøm verdt 18 cent per kilowattime, noe som er halvparten av de vanlige kostnadene for vindkraft i Alaska. I fremtiden kan det hende at slike generatorer kan være i stand til å erstatte dieselkraftverk, samt finne anvendelse i problemområder.
I fremtiden vil denne enheten ikke bare være en elektrisk kraftgenerator, men også en del av en værstasjon og et praktisk middel for å tilby Internett i territorier langt fra den tilsvarende infrastrukturen.
Etter installasjon krever ikke et slikt system tilstedeværelse av personell, okkuperer ikke et stort område og er nesten stille. Det kan kontrolleres eksternt, og krever vedlikehold bare en gang hvert 1-1,5 år.
En annen interessant beslutning om å lage en uvanlig utforming av en vindpark blir implementert i De forente arabiske emirater. Ikke langt fra Abu Dhabi bygges byen Madsar, der de planlegger å bygge en ganske uvanlig vindpark, kalt av utviklerne av "Windstalk".
Grunnleggeren av Atelier DNA, et New York-basert designfirma som utviklet designet for dette prosjektet, sa at hovedideen var å finne en kinetisk modell i naturen som kunne tjene til å generere strøm, og at en slik modell ble funnet. 1203 stengler av karbonfiber, hver rundt 55 meter høy, med betongunderlag 20 meter bred, vil bli installert med 10 meters mellomrom.
Stilkene vil være forsterket med gummi, og har en bredde på ca 30 cm ved basen, og avsmalne opptil 5 centimeter øverst.Hver slik stilk vil inneholde vekslende lag med elektroder og keramiske skiver laget av et piezoelektrisk materiale som genererer en elektrisk strøm når det utsettes for trykk.
Når stilkene vil svinge i vinden, vil skivene krympe og generere elektrisk strøm. Ingen støy fra bladene til vindmøller, ingen ofre blant fuglene, ingenting annet enn vinden.
Ideen ble til ved å observere sivene som svaiet i sumpen.
Atelier DNAs Windstalk-prosjekt vant løper i konkurransen Land Art Generator sponset av Madsar for å velge det beste internasjonale arbeidet for å lage kunst som kan generere energi fra fornybare kilder.
Området som er okkupert av denne uvanlige vindstasjonen vil dekke 2,6 hektar, og med tanke på kraft vil det tilsvare en konvensjonell vindgenerator som okkuperer et lignende område. Systemet er effektivt på grunn av fraværet av friksjonstap i tradisjonelle mekaniske systemer.
Ved bunnen av hver stamme vil det bli installert en generator som konverterer dreiemoment fra stilken ved hjelp av et støtdemper og sylindersystem, i likhet med Levant Power-systemet utviklet i Cambridge, Massachusetts.
Siden vinden ikke er konstant, vil et energilagringssystem bli brukt slik at den akkumulerte energien kan brukes selv når det ikke er vind, forklarer de ansatte som jobber med prosjektet.
På toppen av hver stilk vil det bli installert et LED-lys, hvis lysstyrke direkte vil avhenge av vindstyrken og mengden strøm som for øyeblikket genereres.
Windstalk vil arbeide med en kaotisk vingling, som lar deg plassere elementene mye nærmere hverandre enn det som er mulig med konvensjonelle vindturbiner av bladtypen.
Et lignende Wavestalk-prosjekt utvikles for å konvertere energien fra havstrømmer og bølger, der et lignende system vil være opp ned under vann.
Prosjektet, utviklet av Saphon Energy fra Tunisia, samt Windstalk, er en bladeless vindgenerator, men denne gangen har en seil-type design.
Denne lydløse generatoren, som lignet en parabolantenne i form, ble kalt Saphonian. Den har ingen roterende deler og er helt sikker for fugler. Generatorskjermen gjør bevegelse frem og tilbake under påvirkning av vind, og skaper svingninger i det hydrauliske systemet.
Målet med prosjektet er å forbedre ytelsen til vindgeneratorer når det gjelder bruk av vindstrøm. Vinden utnytter bokstavelig talt seg til et seil, som gjør bevegelser fremover og bakover under sin handling, mens det ikke er noen kniver, ingen rotor, ingen gir. Dette samspillet lar deg konvertere mer kinetisk energi til mekanisk energi ved hjelp av stempler.
Energi kan akkumuleres i hydrauliske akkumulatorer, eller konverteres til elektrisk energi ved hjelp av en generator, eller en eller annen mekanisme kan bringes i rotasjon med dets hjelp. Hvis konvensjonelle vindgeneratorer har en effektivitet på 30%, gir denne seiltypegeneratoren hele 80%. Effektiviteten overstiger vindmøllene av bladtypen med 2,3 ganger.
På grunn av mangelen på dyre komponenter, som tilfellet er i en vindturbin (blader, nav, girkasser), for Saphonian, reduseres utstyrskostnadene til 45%.
Saphonis aerodynamiske form har fordelen at turbulente vindstrømmer har liten effekt på seilets kropp, og den aerodynamiske kraften bare øker. Det er på grunn av turbulens at vindturbiner ikke blir brukt i urbane områder, og Saphonian kan også brukes der. I tillegg minimeres skadelige akustiske og vibrasjonsfaktorer. Saphon Energy har mottatt KPMG Award for Innovation.
En annen veldig revolusjonerende tilnærming til bruk av vindenergi ble implementert i 2008 av en oppfinner - en entusiast fra California.Store vindgeneratorer for småbyer er på størrelse med en 30-etasjers bygning, og bladene deres når størrelsen på vingene til en Boeing 747.
Disse gigantiske generatorene produserer absolutt mye energi, men produksjonen, transporten og installasjonen av slike systemer er komplekse og dyre. Til tross for dette vokser industrien med mer enn 40 prosent hvert år. Det var det Dag Selsam fra California tenkte på før han satte sitt ambisiøse mål. Han bestemte at det var realistisk å få mer energi ved å bruke mindre materialer.
Ved å installere et titalls eller flere dusin små rotorer på en aksling koblet til en generator, oppnådde Doug til slutt sitt mål. Han koblet den ene enden av den lange akselen til generatoren, og lanserte den andre enden i høydene på ballonger med helium. Systemet fungerte som forventet.
I lærebøkene leste Doug at en turbin med en rotor er nok til å få maksimalt, men Doug er i tvil. Han tenkte ellers: jo flere rotorer, jo mer vindenergi er tilgjengelig for bruk.
Hvis hver rotor er plassert i riktig vinkel, vil hver rotor motta sin egen vind, og dette vil øke produksjonseffektiviteten.
Selvfølgelig kompliserer dette fysikken, for nå var det nødvendig å sørge for at hver rotor fanger sin egen strøm, og ikke bare strømmen fra den nærliggende rotoren. Det var nødvendig å finne ut den optimale vinkelen for akselen i forhold til vinden og den ideelle avstanden mellom rotorene. Og til slutt ble gevinsten oppnådd ved bruk av mindre materiale.
I 2003 mottok oppfinneren en bevilgning på 75 000 dollar fra California Energy Commission for å utvikle en 3000 watt turbin med syv rotorer. Oppgaven ble vellykket løst, og Dag Selsam har allerede solgt mer enn 20 av sine 2000-watt dobbelrotorsturbiner til flere huseiere. Han bygde disse enhetene i landsgarasjen sin.
Dougs idé var en av få ideer som faktisk har enhver sjanse til å oppnå stor suksess i den kommersielle verdenen. Selsam sier at to rotorer bare er begynnelsen. Han vil sannsynligvis en dag se de flere rotor kilometer lange turbinene over himmelen.
"Vi kan gå lenger og lage mye kraftigere turbiner ved bruk av denne teknologien, det vil overgå de villeste fantasiene til General Electric," sier oppfinneren.
Archimedes, med base i Rotterdam, Nederland, har kommet med sitt eget konsept med uvanlige vindmøller som kan installeres direkte på takene til boligbygg.
I følge forfatterne av prosjektet, kan en effektiv design med lite støy gi et lite hus med strøm, og et kompleks av slike generatorer, som fungerer sammen med standard solcellepaneler, i stand til helt å redusere avhengigheten til et stort bygg av eksterne strømkilder til null. Nye vindmøller heter Liam F1.
En liten turbin med en diameter på 1,5 meter og veier rundt 100 kilo kan installeres på enhver vegg eller tak i et boligbygg. Vanligvis er høyden på terrasserte tak 10 meter, og vinden i landet er nesten alltid sør-vest. Disse forholdene er nok til å plassere turbinen ordentlig på taket, og effektivt bruke vindenergi.
To problemer med konvensjonelle vindgeneratorer løses her: støyen fra konvensjonelle bladturbiner og de høye kostnadene ved å installere voluminøst utstyr. I vanlige vindgeneratorer lønner seg ofte ikke installasjonskostnadene. Støynivået til Liam-turbinen er omtrent 45dB, og dette er enda roligere enn støyen fra regn (lyden av regn i skogen er 50dB).
I form som ligner et skall av en snegl, snur turbinen, som en værving, i vinden, fanger luftstrømmen, reduserer hastigheten og endrer retning. Direktør for selskapet Marinus Miremeta hevder at effektiviteten til en innovativ turbin når 80% av den maksimale effektiviteten teoretisk tilgjengelig innen vindenergi. Og dette er allerede ganske nok.
I Nederland bruker den gjennomsnittlige familien 3300 kWh strøm per år.I følge utviklerne kan halvparten av denne energien tilføres av en Liam F1-turbin med en vindhastighet på minst 4,5 m / s.
Tre slike turbiner kan plasseres ved toppunktene av trekanten på taket av huset, da vil hver av turbinene være utstyrt med vind, og de vil ikke forstyrre hverandre, men tvert imot vil hjelpe hverandre.
Hvis vi snakker om å installere i en by der det er turbulente strømmer, foreslår produsenten litt å heve vindgeneratorene som er installert på bytak, og feste dem til stolper slik at veggene i nabohusene ikke forstyrrer vindstrømmene.
Den estimerte kostnaden for den nye turbinen med installasjonen er 3999 euro. Siden enheten har en størrelse på mer enn en meter, kan det være nødvendig med en spesiell lisens for bruk, derfor produserer selskapet også i ekstreme tilfeller mini-Liam-turbiner med en diameter på 0,75 meter.
Produsenter planlegger å bruke turbinene sine ikke bare til strømforsyning til bolig- og industribygninger, men også til strømforsyning av marine fartøyer.
Som du kan se, det er mange interessante alternativer fra produsenter av vindgeneratorer.
Se også på elektrohomepro.com
: