Turbines sense van - un nou tipus de generador eòlic

Els especialistes en energia alternativa formen des de fa temps un estereotip sobre com han de tenir els generadors eòlics correctes i eficients. Aquest estat de coses no és gens sorprenent, perquè els generadors eòlics es construeixen cada any a tot el món i sempre són estructures enormes amb fulles, similars als molins de vent gegants. Pel que fa als generadors eòlics inútils, l’actitud cap a aquests, en general, entre persones alternatives és molt, molt escèptica.

No obstant això, els desenvolupadors de noves solucions no tenen pressa per aturar-se en el seu entusiasme. I així, el 2015, l’empresa espanyola Vortex Bladeless va proposar una nova versió i un model de solució preparada per mostrar com es poden disposar generadors eòlics que no siguin inferiors en efectivitat a la paleta tradicional, sinó que els superen tant en seguretat, com a eficiència de producció i capacitats. instal·lació.

Vortex Bladeless va presentar el model i la disposició de treball d’un generador eòlic fonamentalment nou, completament diferent als molins de vent habituals. No hi ha fulles girant al vent, i no es preveuen grans peces giratòries.

El generador no és en absolut com un molí de vent, sinó que s’assembla a un gran ratpenat de beisbol, muntat verticalment sobre un bolígraf i que balanceja sota la influència del vent que hi bufa. Però el vent no sempre bufa ràfegues, algú podria discutir, i com pot ser que aquest ratpenat gegantí només es inclinarà i es quedarà immòbil com un arbre? De fet, tot està completament malament!

El principi que un generador eòlic vertical sense cola oscil·larà al vent no està relacionat amb les ratxes de vent. El principi és fer girar el generador vertical mitjançant vòrtexs d'aire invisibles formats en forma de cadena darrere d'objectes cilíndrics, bufats per gas o fluïts per un líquid en sentit transversal.

Theodore von Karman, un físic nord-americà i especialista en aerodinàmica i aeronàutica, va explicar aquest fenomen el 1912. I el fenomen de la formació de cadenes de vòrtexs al voltant d'un gas bufat o fluid líquid, l'eix vertical va ser anomenat en honor al científic "camí Karman". Els desenvolupadors van establir aquest fenomen com a base per a un generador eòlic únic i impecable.

Un generador eòlic Vortex és la meitat del cost de producció que una turbina paleta de capacitat similar, i els costos de manteniment regulars són cinc vegades menys! A més, la quantitat de gasos d’efecte hivernacle emesos és un 40% inferior, el generador funciona més tranquil i és gairebé completament segur per a aus i ratpenats.

Pel que fa a l'eficiència en general, es poden instal·lar generadors verticals sense fulles en una zona més petita i, per tant, rebre més electricitat que dels mateixos generadors eòlics que necessiten àrees enormes perquè la turbina es pugui girar. Aquest factor és extremadament important en la construcció de grans parcs eòlics, i es poden instal·lar diversos generadors verticals, i propers els uns dels altres, la central elèctrica resultarà ser més compacta.

No només això, els desenvolupadors van comprovar l’aerodinàmica del sistema a partir de dos dels seus generadors eòlics quan un es trobava darrere de l’altre, i va resultar que el que hi havia darrere s’estava balancejant encara més, perquè va reutilitzar els vòrtexs des del primer.

Els autors del projecte estan segurs que per a les llars privades hi haurà suficients petits generadors eòlics de 12,5 metres d’alçada per a una potència nominal de 4 kW, i els models Gran desenvolupats a 1 MW cadascun constituiran la base dels grans parcs eòlics.Fins i tot a l’etapa inicial de la investigació, el 2012, els inversors europeus van invertir prop de 1.000.000 d’euros a Vortex Bladeless, i fins avui el projecte sembla molt prometedor.

Estructuralment, el molí de vent consta de dues parts. La part superior té una superfície desigual i és la que es mou i genera vòrtexs d'aire del camí de butxaca al seu voltant. A la part inferior estacionària de l'estructura hi ha elements d'un generador elèctric.

La configuració està dissenyada de manera que l’acumulació es produeixi a la freqüència de ressonància, que coincideix amb la freqüència dels vòrtexs a la pista de Karman formada. De manera que el vent oscil·la la part superior del molí de vent, utilitzant el fenomen de ressonància mecànica. I si abans una ressonància destruïa ponts i altres estructures, ara serà capaç de generar electricitat, mostrant més amigable el seu potencial destructiu.

Al principi, els especialistes de la companyia van provar amb èxit prototips de 2 kW dissenyats per a bufar el vent a una velocitat d’1,5 a 7 m / s; Els models de 4 kW estan dissenyats per a 3-15 m / s, de manera que es pot escalar fins a unitats de megavatios. Els principals components dels futurs parcs eòlics dels nous generadors són generadors verticals Vortex Bladeless d’1 MW, 150 metres d’alçada, a partir dels quals serà possible muntar una enorme central elèctrica de la capacitat requerida.

Els desenvolupadors, per descomptat, no revelen totes les subtileses, però se sap alguna cosa. A la base de la part en moviment hi ha dos anells d’imants repulsius, de manera que quan el vent doblega l’estructura en una direcció, els imants tiren cap a l’altra direcció, i aquests petits moviments d’embranzida i empenta només contribueixen a la manifestació d’energia cinètica que es produeix durant la bascula circular de la torre, que llavors convertida en energia elèctrica mitjançant un alternador lineal. La freqüència d’oscil·lació de la torre arriba als 20 Hz.

Les investigacions van continuar durant molt de temps i en diverses etapes el dispositiu es va millorar contínuament, es van fabricar més de 200 models, i cadascun d’ells va ser provat pels desenvolupadors en un túnel de vent de manera que la geometria del pal permetés finalment recollir tanta energia eòlica com fos possible, i de manera que la freqüència natural del pal Vòrtex. Bladeless podria canviar per ajustar-se a la ressonància amb la pista de Pocket.