Kentsel sessiz rüzgar türbininin tasarımı. Rüzgar türbinleri

Yerin derinliklerinden çıkarılan ve insanlığın enerji kaynağı olarak kullandığı madenler ne yazık ki sınırsız değildir. Her yıl değerleri artıyor ve bu da üretim seviyelerindeki düşüşle açıklanıyor. Alternatif ve büyüyen bir enerji tedarik seçeneği, ev için rüzgar enerjisi santralleridir. Onlar rüzgar enerjisini enerjiye dönüştürmenize olanak tanır alternatif akım her türlü elektrik ihtiyacının karşılanmasını mümkün kılan Ev aletleri. Bu tür jeneratörlerin temel avantajı, mutlak çevre dostu olmaları ve elektriğin sınırsız sayıda ücretsiz kullanılmasıdır. Bir rüzgar jeneratörünün ev için başka ne gibi avantajları olduğu ve çalışma özellikleri daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Eski insanlar bile rüzgarın birçok işin yapılmasında mükemmel bir yardımcı olabileceğini fark ettiler. Yel değirmenleri tahılın harcamadan una dönüştürülmesini mümkün kıldı kendi gücü, ilk rüzgar jeneratörlerinin kurucuları oldu.

Rüzgar enerjisi santralleri, rüzgar enerjisini alabilen, dönüştürebilen ve alternatif akıma depolayabilen bir dizi jeneratörden oluşur. Bir evin tamamına birdenbire gelen elektriği kolaylıkla sağlayabilirler.

Ancak şunu söylemek gerekir ki ekipman maliyetleri ve bakımları her zaman daha ucuz değildir merkezi elektrik şebekelerinin maliyetinden daha fazla.

Avantajlar ve dezavantajlar

Bu nedenle, serbest enerjinin savunucularına katılmadan önce, rüzgar enerjisi santrallerinin sadece avantajlarının değil, aynı zamanda bazı dezavantajlarının da olduğunu anlamalısınız. İtibaren olumlu yönler Rüzgar enerjisinin günlük yaşamda kullanımı şu şekilde ayırt edilebilir:

  • yöntem kesinlikle çevre dostudur ve zarar vermez çevre;
  • tasarımın basitliği;
  • kullanım kolaylığı;
  • elektrik şebekelerinden bağımsızlık.

Ev mini jeneratörleri ya kısmen elektrik sağlayabilir ya da onun tam teşekküllü bir ikamesi haline gelerek enerji santrallerine dönüşebilir.

Ancak şunu unutmamalıyız kusurlar, hangileri:

  • yüksek ekipman maliyeti;
  • geri ödeme, 5-6 yıllık kullanımdan daha erken gerçekleşmez;
  • nispeten küçük oranlar yararlı eylem bu yüzden güç acı çekiyor;
  • Pahalı ekipman gerektirir: bir batarya ve bir jeneratör; bunlar olmadan istasyonun rüzgarsız günlerde çalışması mümkün değildir.

Her şeyi satın almadan önce çok fazla para israfını önlemek için gerekli ekipman Santralin karlılığı değerlendirilmelidir. Bunu yapmak için evin ortalama gücünü (kullanılan tüm elektrikli cihazların gücünü içerir), yıllık rüzgarlı gün sayısını hesaplayın ve ayrıca rüzgar türbinlerinin yerleştirileceği alanı değerlendirin.

Ana yapısal elemanlar

Santralin inşaatının kolaylığı, yapısal elemanların ilkelliği ile açıklanmaktadır.

Rüzgar enerjisinden yararlanmak için, bu ayrıntılara ihtiyacınız olacak:

  • rüzgar kanatları – rüzgar akışını yakalayarak darbeyi rüzgar jeneratörüne iletir;
  • rüzgar jeneratörü ve kontrolörü - dürtünün dönüştürülmesine katkıda bulunur DC;
  • pil – enerjiyi depolar;
  • invertör - doğru akımı alternatif akıma dönüştürmeye yardımcı olur.

Gelişmiş ülkeler uzun süredir rüzgar enerjisi de dahil olmak üzere yenilenebilir enerji kaynaklarına güveniyorlar. Sonuç olarak dünyadaki tüm işçilerin toplam gücü nükleer enerji santralleri 400 bin MW'ın biraz üzerinde, rüzgar istasyonlarının toplam kapasitesi ise 500 bin MW'ı aştı! Ancak rüzgar enerjisine önem verilen ülkelerde ne Gazprom ne de RAO UES var. Tıpkı yağ iğnesine takılmak gibi... Ama acı şeylerden bahsetmeyelim.

Bu nedenle, tekellerin ve klan sisteminin her şeye kadir olmadığı ülkelerde, yatay dönme eksenine sahip pervane tipi rüzgar jeneratörleri hakimdir. Bu tür jeneratörler, pahalı temellere sahip güçlü destek kuleleri gerektirir ve bu da geri ödeme süresini artırır. Ek olarak, bu tür birimler güçlü düşük frekanslı gürültü kaynaklarıdır. Pervane "yel değirmeni" dakikada sadece 15-30 devir hızla döner ve dişli kutusundan sonra hız 1500'e çıkar, bunun sonucunda elektrik üreten jeneratör şaftı da aynı hızda döner. Bu klasik şemaönemli dezavantajları vardır: dişli kutusu karmaşık ve pahalı bir mekanizmadır (tüm rüzgar jeneratörünün maliyetinin% 20'sine kadar), mevsimsel olarak değiştirilmeyi gerektirir ve çok çabuk aşınır (bkz.).

Rüzgar türbini gelişiminin önemi

Bu koşullar alıcı çemberini sınırlıyor ve bizi geleneksel ürünlere alternatif aramaya zorluyor. rüzgar enerjisi jeneratörleri. Dikey eksenli rüzgar türbinleri çeliği modern trend. Sessizdirler ve büyük sermaye harcamaları gerektirmezler; bakımı yatay eksenel türbinlere göre daha basit ve daha ucuzdur. Rüzgar jeneratörleri Yatay bir eksene sahip olanlar, maksimum rüzgar hızında koruyucu bir moda (otorotasyon) aktarılır ve bunun aşılması yapının tahrip edilmesiyle doludur. Bu modda pervanenin çarpan ve jeneratör ile bağlantısı kesilir ve elektrik üretilmez. Dikey eksenli rotorlar, aynı rüzgar hızında yatay eksenli rotorlara göre önemli ölçüde daha az mekanik strese maruz kalır. Ek olarak, ikincisi pahalı rüzgar yönlendirme sistemleri gerektirir.

Çok yakın zamana kadar, VAWT için bir hız katsayısı (maksimum hız oranı) elde etmenin imkansız olduğuna inanılıyordu. doğrusal hız kanatların rüzgar hızına oranı) birlikten daha büyüktür. Yalnızca belirli rotor türleri için geçerli olan bu aşırı geniş öncül, dikey eksenli rüzgar türbinleri için maksimum rüzgar enerjisi kullanımının yatay eksenli pervaneli rüzgar türbinlerinden daha düşük olduğu yönünde yanlış bir sonuca varılmasına yol açmıştır. bu tip rüzgar türbini neredeyse 40 yıldır var ve hiç geliştirilemedi. Ve ancak 60'lı ve 70'li yıllarda, önce Kanadalı, ardından Amerikalı ve İngiliz uzmanlar tarafından, bu sonuçların kanatların kaldırma kuvvetini kullanan Darrieus rotorları için geçerli olmadığı deneysel olarak kanıtlandı. Bu rotorlar için, çalışma gövdelerinin doğrusal hızının rüzgar hızına belirtilen maksimum oranı 6:1 ve daha yükseğe ulaşır ve rüzgar enerjisi kullanım katsayısı, yatay eksenel (pervaneli tip) rotorlarınkinden daha düşük değildir. Hacmin de önemli bir rol oynaması teorik araştırma dikey eksenel rotorların aerodinamiği ve bunlara dayalı rüzgar jeneratörlerinin geliştirilmesi ve çalıştırılmasındaki deneyim, yatay eksenel rotorlardan çok daha azdır.

Diğerlerinden farklı olarak dikey eksenli bir rüzgar türbini oluşturulmuştur ( uluslararası atama VAWT), rüzgar enerjisi kullanım katsayısı, yatay dönme eksenine sahip dünyanın en iyi rüzgar jeneratörlerinden daha düşük olmayan. Tasarıma yenilikçi, çok yönlü yaklaşım dikey rüzgar jeneratörleri diğer şeylerin yanı sıra, çevresine birçok yelken kanadının takıldığı, alçak monteli, dayanıklı bir rotorun kullanımına dayanmaktadır.

Rotor donatılmıştır destek gönderileriŞasi tekerlekleri sayesinde temel üzerinde sabit bir konumla sabit bir eksen etrafında dönmesini sağlayan tekerlekli şasi. Birçok yelken kanadı aerodinamik kuvvetlerden dolayı büyük bir tork yaratır. O ne yapıyor bu tasarım Güç yoğunluğunu kaydedin. Rotor çapı 10 metre olabilir. Üstelik böyle bir rotor üzerine 200'den fazla alana sahip kanatların takılması mümkündür. metrekare yüz kilowatt'a kadar elektrik üretilmesine olanak sağlayacak.

Ünitelerin boyutları ve ağırlığı

Üstelik bu tür birimlerin ağırlığı o kadar küçüktür ki binaların çatılarına monte edilebilir ve böylece onlara özerk bir güç kaynağı sağlanabilir. Veya dağlarda elektrik hattı bulunmayan bir cisme elektrik sağlamak mümkündür. Gücün keyfi olarak büyük bir değere arttırılması, bu tür birimlerin kopyalanmasıyla elde edilebilir. Yani birçok benzer tesisat kurarak gerekli güce ulaşıyoruz.

Teknik verimlilik

Teknik verimliliğe gelince. 11 m/s rüzgar hızında 800 mm kanat yüksekliğine ve 800 mm enine boyuta sahip prototipimiz geliştirildi Mekanik Güç 225 W (75 rpm'de). Aynı zamanda dünya yüzeyinden bir metreden daha az bir yükseklikte duruyordu. Http://www.rktp-trade.ru kaynağına göre, karşılaştırılabilir güç (300 W) beş bıçaklı bir makine tarafından geliştiriliyor dikey rüzgar türbini Altı metrelik bir direğe monte edilmiş olup toplam çapı 2000 mm'ye monte edilmiş beş adet 1200 mm'lik kanadı vardır. Yani, karşılaştırılan yel değirmenlerinin rüzgarla süpürülen alanlarını eşit olarak alırsak, prototipin bilinen yel değirmeninden 2,5...3 kat daha fazla enerji verimli olduğu ortaya çıkar; zemin, sınır yüzeyine yakınlığı nedeniyle daha zayıftır ve belirgin bir türbülanslı yapıya sahiptir.

Buna dayanarak, açıklanan analogun rüzgar enerjisi kullanım faktörüne (WEC) 0,2 eşit olduğunu bilerek, prototip WEC'yi 0,48 olarak tahmin edebiliriz; bu, Savonius ve Daria tipi VAWT'lerden çok daha yüksektir ve dünya çapındaki rüzgar enerjisine karşılık gelir. yatay eksenli rüzgar jeneratörlerinin en iyi örnekleri. Aynı zamanda, prototipin malzeme tüketimi ve maliyeti, rüzgar yönlendirme mekanizmalarına ve pahalı bir planet tipi yükseltici dişli kutusuna sahip yüksek monteli bir motor bölmesine sahip pervaneye monteli rüzgar türbinlerinden çok daha düşüktür.

Rüzgar türbini rotorlarının verimliliğinin karşılaştırmalı değerlendirmesi çeşitli türler - Tablo 1.

Rotor tipi Dönme ekseni konumu Rüzgar Enerjisi Kullanım Faktörü (WEUR) Kaynak Not anya
Savonius rotoru Dikey 0,17 Yaklaşık seksen yıl önce geliştirilen diyagram - Şek. 7 (e) bahsi geçen kaynağın 17. sayfasında
Geniş aralıklı kanatlara sahip N-Darye rotoru Dikey 0,38 T.R.A. Janson. Rüzgar türbinleri. Düzenleyen: M.Zh. Osipova. M.: Yayınevi MSTU im. N.E. Bauman, 2007, sayfa 23, şekil 13 Yaklaşık bir asır önce geliştirilen diyagram - Şek. 7 (a), adı geçen kaynağın 17. sayfasında
Çoklu bıçak direnci Dikey 0,2 Orada, http://www.rktp-trade.ru web sitesinde belirli bir ticari ürünün yanı sıra Bolotov rotoru da bu tipe aittir.
Çift kanatlı pervane Yatay 0,42 R.A. Janson. Rüzgar türbinleri. Düzenleyen: M.Zh. Osipova. M.: Yayınevi MSTU im. N.E. Bauman, 2007, sayfa 23, şekil 13 Bugün dünyada en yaygın rüzgar türbini türü
Türbinimizin rotoru (resmi olarak N-Darier, ancak üzerine eğimli kanatların ve yatay bir pervanenin takılı olduğu sıkıca kapalı kanatlara sahip) Dikey 0,48…0,5 Anemometre ile rüzgar hızının, dinamometre ile rotor torkunun, takometre ile rotor devirlerinin saha ölçümleri

VAWT Dikey Eksenli Rüzgar Türbininin Avantajları

  • Cihaz herhangi bir rüzgar yönünde aynı yönde döner. Yatay rüzgar jeneratörlerinin motor kaportalarının rüzgara doğru yönlendirilmesi gerekir, bu da tasarımın maliyetini arttırır ve dönme mekanizmasının hareketli parçalarının servis ömrünü kısaltır.
  • VAWT'de elektrik üretimi 5 m/s rüzgar hızında başlar.
  • Türbin, yüksek aerodinamik kanat kalitesine ve yenilikçi bir mimariye sahip olup, en az %47 oranında rüzgar enerjisi verimliliği elde edilmesini sağlar.
  • Türbin jeneratör bakımı gerektirmez (fırçalar ve yataklar olmadan halka şeklinde düz doğrusal).
  • Ek modüller takılarak artan güç elde edilir.
  • VAWT muhafazanın yakınına monte edildiğinde herhangi bir kısıtlamaya sahip değildir ve kabul edilemez elektromanyetik ve akustik radyasyon yaratmaz. Bu, türbinlerin tesise kurulmasına olanak sağlar. Yerleşmelerçatılar dahil çok katlı binalar Manzara manzaralarına zarar vermeden.
  • VAWT kesinlikle zararsızdır ve göçmen kuşların göç yolları üzerine kurulabilir.
  • Türbin dayanıklıdır güçlü rüzgar kasırga rüzgarlarına bile dayanabilir. Bu, dikey türbin kanatlarının hücum açılarını otomatik olarak değiştiren bir mekanizma ile elde edilir (şekiller yukarıda gösterilmiştir).
  • VAWT, taşınması ve kurulumu kolay, hafif ve basit bileşenlere sahiptir.
  • Türbin yıldırımdan korunmaktadır.

Bugüne kadar, türbinin mekanik kısmının tam boyutlu 3 boyutlu modeli (8 m dikey kanat yüksekliğinde) ve ayrıca rotorun ve dönme ünitesinin parçalarının ve düzeneklerinin çalışma çizimleri tamamlandı. tamamlandı. Elektrik jeneratörü ve kanatlarına ilişkin çizimler, “fiyat - kalite” kriterine maksimum uyum dikkate alınarak geliştirilmiştir.

Proje, tam boyutlu bir VAWT örneğinin (dikey kanat yüksekliği 8 m) tasarımını, üretimini ve test edilmesini içermektedir. Daha sonra düzenlenmesi planlanıyor endüstriyel üretim pilot modelde hata ayıklandıktan sonra bu tür kurulumlar, elektrikli olmayan alanların donatılmasıyla kırsal bölgeler ve şehirlerdeki binalar.

Yenilikçi rüzgar jeneratörünün uygulama alanları prensip olarak analoglarınınkilerle aynıdır. Yani sabit kaynakların bulunmadığı yerlerde elektrik üretimi yapılmasının yanı sıra diğer elektrik üretim yöntemlerinin kullanılmasının ekonomik açıdan karlı olmadığı yerlerde elektrik üretimi yapılmasıdır. Özellikle bunlar, işaret lambaları ve radyo işaretleri, sınır karakolları ve sınır direkleri, otomatik meteoroloji ve hava seyrüsefer direkleri gibi özerk güç kaynağı gerektiren özel amaçlı nesnelerdir.


Sürüş için Rüzgar jeneratörü türbin üretildi döner tip dikey dönme eksenine sahip. Bu tip rotor çok güçlü ve dayanıklıdır, nispeten düşük bir dönüş hızına sahiptir ve yatay eksenli bir rüzgar türbini için rotor yapımında kanat profili ve diğer problemler olmadan evde kolaylıkla yapılabilir. Üstelik böyle bir türbin, rüzgarın hangi yönden estiğine bakılmaksızın neredeyse sessiz çalışır. İş, pratik olarak türbülanstan ve rüzgar gücü ve yönündeki sık değişikliklerden bağımsızdır. Türbin, yüksek başlangıç ​​torkları ve nispeten düşük hızlarda çalışmasıyla karakterize edilir. Bu türbinin verimliliği küçüktür, ancak düşük güçlü cihazlara güç sağlamak için yeterlidir, her şey tasarımın basitliği ve güvenilirliği ile karşılığını verir.

Elektrik jeneratörü

Jeneratör olarak, kalıcı mıknatıslara sahip, değiştirilmiş bir kompakt araba marş motoru kullanılıyor. Jeneratör çıkış verileri: alternatif akım gücü 1,0...6,5 W (rüzgar hızına bağlı olarak).
Makalede marş motorunu jeneratöre dönüştürme seçeneği açıklanmaktadır:

Rüzgar türbini imalatı

Bu rüzgar türbininin maliyeti neredeyse sıfırdır ve yapımı kolaydır.
Türbin tasarımı, dikey bir şaft üzerine monte edilmiş iki veya daha fazla yarım silindirden oluşur. Rotor nedeniyle dönüyor farklı direnç Her bir kanadın rüzgarı, farklı kavislerle rüzgara döndü. Rotorun verimliliği, kanatlar arasındaki merkezi boşluk sayesinde bir miktar arttırılır, çünkü bir miktar hava, birinciden çıkarken ikinci kanat üzerinde ek olarak etki eder.

Jeneratör, ortaya çıkan akımın bulunduğu telin çıktığı çıkış mili ile rafa sabitlenir. Bu tasarım mevcut koleksiyon için kayan teması ortadan kaldırır. Türbin rotoru jeneratör mahfazasına monte edilir ve montaj saplamalarının serbest uçlarına sabitlenir.

1,5 mm kalınlığındaki alüminyum levhadan 280...330 mm çapında bir disk veya bu çapta yazılı kare bir plaka kesilir.

Diskin merkezine göre, kanatların montajı için beş delik işaretlenir ve açılır (biri plakanın ortasında ve 4'ü plakanın köşelerinde) ve türbini jeneratöre bağlamak için iki delik (merkezi olana simetrik).

Bıçakları sabitlemek için plakanın köşelerinde bulunan deliklere 1,0...1,5 mm kalınlığında küçük alüminyum köşeler takılır.



Türbin kanatları yapacağız teneke kutuçap 160 mm ve yükseklik 160 mm. Kutu ekseni boyunca ikiye bölünerek iki özdeş bıçak elde edilir. Kesimden sonra, kutunun 3...5 mm genişliğindeki kenarları 180 derece bükülür ve kenarı güçlendirmek ve keskin kesici kenarları ortadan kaldırmak için kıvrılır.



Kutunun açık kısmındaki her iki türbin kanadı, ortasında bir delik bulunan U şeklinde bir köprü ile birbirine bağlanır. Köprü, rotor verimliliğini artırmak için kanatların orta kısmı arasında 32 mm genişliğinde bir boşluk oluşturur.


Kutunun karşı tarafında (altta), bıçaklar birbirine bir köprü ile bağlanır Minimum uzunluk. Bu durumda bıçağın tüm uzunluğu boyunca 32 mm genişliğinde bir boşluk korunur.


Birleştirilmiş bıçak bloğu, atlama telinin merkezi deliğinin arkasında ve önceden takılmış olanın arkasında üç noktada diske takılır ve sabitlenir. alüminyum köşeler. Türbin kanatları plakaya kesinlikle birbirine karşı sabitlenmiştir.

Tüm parçaları bağlamak için perçin, vida kullanabilirsiniz. Vida bağlantısı M3 veya M4, köşeler veya diğer yöntemleri kullanın.

Jeneratör, diskin diğer tarafındaki deliklere monte edilir ve montaj saplamalarının serbest uçlarına somunlarla sabitlenir.


Rüzgar jeneratörünün güvenilir bir şekilde kendi kendine çalışması için, türbine ikinci bir benzer kanat sırasının eklenmesi gerekir. Bu durumda, ikinci kademenin kanatları, birinci kademenin kanatlarına göre eksen boyunca 90 derecelik bir açıyla kaydırılır. Sonuç dört kanatlı bir rotordur. Bu, her zaman var olmasını sağlar. en azından, rüzgarı yakalayabilen ve türbinin dönmesini sağlayan bir kanat.

Rüzgar jeneratörünün boyutunu küçültmek için ikinci bir türbin kanadı kademesi üretilebilir ve jeneratörün etrafına sabitlenebilir. 1,0 mm kalınlığındaki alüminyum levhadan 100 mm genişliğinde (jeneratörün yüksekliği), 240 mm uzunluğunda (birinci kademe bıçağının uzunluğuna benzer) iki kanat yapacağız. Bıçakları, birinci kademenin bıçaklarına benzer şekilde 80 mm'lik bir yarıçap boyunca büküyoruz.


İkinci (alt) kademenin her bıçağı iki köşeyle sabitlenmiştir.
Biri, bıçakların montajına benzer şekilde diskin çevresindeki boş bir deliğe takılır üst kademe ancak 90 derecelik bir açıyla kaydırılmıştır. İkinci köşe, kurulmakta olan jeneratörün saplamasına tutturulmuştur. Fotoğrafta, alt kademenin kanatlarının sabitlenmesinin netliği için jeneratör çıkarılmıştır.

Hem insanlar hem de hayvanlar için güvenli olacak kapalı tip şehir içi rüzgar jeneratörünü icat ettik.



Bilindiği gibi modern “pervaneli” yel değirmenleri hem insanlar hem de kuşlar ve yarasalar için güvensizdir. Küresel üreticilerin hatalarını tekrarlamamak için Rus bilim adamları, uçak türbininin şeklini andıran kapalı tip bir yel değirmeni geliştirdiler.


Tasarımın 2 veya 3 kanat yerine 32 kanattan oluşması rüzgar türbininin verimliliğini önemli ölçüde artırıyor ve maliyetini düşürüyor. Ayrıca bıçakların muhafaza edildiği mahfaza, bıçağın tahrip olması durumunda başkalarının güvenliğini sağlar. Ve yüksek dönüş hızı, zararlı infrasonik titreşimlerden kaçınmanıza olanak tanır.


Böyle bir rüzgar jeneratörü, elektrik üretmede rekor düzeyde düşük bir maliyete sahiptir. Bir yerleşim alanına monte edilebilir. şehir binalarının çatılarında. Neredeyse tüm gerekli gereksinimleri karşılar: kolaylık, düşük kurulum maliyeti ve düşük güç tüketimi.

Geliştiricilerin temin ettiği gibi, rüzgar jeneratörleri her türlü kullanım için uygundur iklim koşulları 1,8 m/s rüzgarla çalışmaya başlar ve 25 m/s hıza kadar sorunsuz çalışır.

“Bir kişinin yaşadığı veya çalıştığı yere kurulabilen tek jeneratör modelidir. Güvenlik özellikleri bakımından benzersiz ve aynı zamanda üretkendir” diyor yeni tip rüzgar jeneratörünün geliştiricilerinden biri olan Vladimir Kanin.

Hücresel ekipman montajcıları, mobil sondaj kuleleri ve jeolojik partiler için kitlerin yanı sıra Rusya'nın kuzeydeki enerji eksikliği olan bölgelerinin idareleri, St. Petersburg sakinlerinin benzersiz tasarımıyla ilgilenmeye başladı.

Benzer projeler ABD, Japonya, Çin ve Almanya'da da mevcut. Ancak Optiflame Solutions şirketinin temin ettiği gibi, görünüşe göre, konut ortamı için güvenli olan “kentsel” rüzgar türbinlerini bilinçli olarak inşa edenler sadece onlar. Aralık 2010'da Skolkovo inovasyon merkezinin ilk katılımcılarından biri oldular. Bu yıl Optiflame Çözümleri ekibi, CleanTech alanında ülkenin en büyük startup yarışması GenerationS'in ilk on finalistine girdi.


Kanin'e göre şu anda dünyada yaklaşık 300 tane var. farklı projeler Rüzgar jeneratörlerinde gerçekte dokunulabilecek 10'dan fazla prototip yoktur. Geriye kalan her şey sadece eskiz.

Bu arka plana karşı, iç mekan rüzgar türbinleri oldukça umut verici görünüyor. Ve Rus geliştiricilere yalnızca iyi şanslar dileyebiliriz.

Sonsuz "eureka"

"Evreka!" diye haykıran Yunan mucit ve matematikçi Arşimet'i hatırlayın. (Buldum!)” hidrostatiğin temel yasasını keşfettiğinde? İnsanlık, eski çağlardan günümüze kadar sürekli yeni keşifler arayışı içinde olmuştur. Rüzgâr enerjisinin fetih alanı da ihmal edilmedi. Yeni nesil rüzgar jeneratörü hem bilim insanlarının hem de uygulamalı mühendislerin aklını kurcalıyor. Ebedi arayış faydalı sonuçlarını verir ve zaman zaman bir noktada küre buluşun sessizliği neşeli bir ünlemle bozuldu - "Eureka"!

Bu kez günün kahramanı, 89 yaşındaki yaşlı bir Amerikalı, Kaliforniya'dan İkinci Dünya Savaşı gazisi Raymond Green'di ve yıllardır iyileştirme sorunu üzerinde kafa yoruyordu. mevcut türler rüzgar türbinleri. Sonunda insanın uçan dostları için neredeyse sessiz ve güvenli bir rüzgar jeneratörü yaratmayı başardı. İcat ettiği 20 kg ağırlığındaki beyin çocuğu, eski modifikasyondaki rüzgar jeneratörünün karşılaştığı bir dizi sorunu tek seferde çözüyor.

Ne temel farklılıklar Kurulumu icat ettiniz mi? En önemlisi dönen bıçaklara sahip olmamasıdır. dıştan. İçindeki her şey kuşları ölümden koruyan bir mahfazanın içinde gizlidir. İkinci önemli fark ise yeni tasarım gürültüyü azaltmaya yardımcı olan küçük aralıklı bıçakların kullanılmasını mümkün kılar.

Maalesef yeni birimle tanışmanın bittiği yer burası. Ürün seri üretime geçene kadar mucidin kendi buluşu hakkında bildiği kadarını bilemeyiz. Projenin yazarı, bunun iki yıl içinde gerçekleşeceğine ve uzak araştırma kamplarındaki jeologların, üçüncü dünya ülkelerindeki askeri hastanelerdeki doktorların, doğal afet bölgelerinden etkilenen insanların ve uzak köy sakinlerinin icadının elektriğini kullanacağına inanıyor. .

Olası imkansızlıklar

Rüzgar enerjisinin neden sadece cesurlar ve gayretli zanaatkarlar tarafından kullanıldığı sorusunu hiç düşündünüz mü? Yani ihtiyacı olan herkesin bu tür elektrik üretimine girişme riski yoktur. Evet, çünkü önceki modifikasyonlarında rüzgar enerjisinin boyutu büyüktür, kurulumu zordur ve çalıştırılması pek de uygun değildir (direğin yüksekliğine tırmanmayı ve jeneratörü onarmayı deneyin). Dönen bıçaklar çok fazla ses çıkarır ve kuşlar için tehlikelidir. Ve bunun etrafından dolaşmak yok, yüksek fiyat.

Yeni nesil rüzgar jeneratörlerinin ortaya çıkmasıyla bu sorunlar geçmişte kaldı. Bunların birkaç türü vardır ve bu makalenin ilk bölümünde bunlardan birinden bahsettik. Bir dizi yeni ürünün ikinci temsilcisi, enerjinin kanatların "uçları" tarafından üretildiği dişlisiz bir rüzgar jeneratörüdür. Pervaneden jeneratöre giden geleneksel bir şaft yoktur ve elektrik pervanenin jantından alınır.

Ferromanyetik çerçeve şeklindeki rotoru, rüzgar çarkının kanatlarına monte edilmiştir. Tasarımı basit, üretimi ve kurulumu kolaydır. Ancak yerleştirme kalıcı mıknatıslar pervanenin uçlarını çok daha ağır hale getirirler, bu da kurulumun genel verimliliğini azaltır. Ancak ünitenin kullanımı kolaydır çünkü basit tasarım aşırı dikkat gerektirmez. Bu tür rüzgar jeneratörleri her türlü iklim koşulunda her yerde çalışabilmektedir.

Dün imkansız gibi görünen şey, bugün gündelik bir gerçekliğe dönüşüyor.

Rüzgar jeneratörü aydınlara teslim ediliyor

İLE uzun mesafe hiç bir rüzgar jeneratörüne benzemiyor, ancak büyük olasılıkla böyle bir yapı için alışılmadık bir şekle sahip bir su kulesine benziyor. Yaklaşırsanız bıçakların yavaş dönüşünü göreceksiniz. Dikey şaft tamamen sessizce döner.

Arizona'da mühendis Mazur'un liderliğindeki bir Amerikan şirketi böyle dev bir türbinin seri üretimini yapacak. Hesaplarına göre 750 bin hanelik bir metropole yetecek kadar elektriği tek başına sağlaması gerekiyor. Mühendis 2007 yılında kendine bir hedef belirledi: Rüzgar jeneratörünün dikey eksendeki verimliliğini defalarca artırmak ve bunca yıldır bu hedefine yaklaşıyordu.

Mucit iki yönde çalıştı: birincisi kanatların hava akışını mümkün olduğu kadar yakalamasını sağlamak ve ikinci olarak rüzgar kanadı desteğinin sürtünmesini sıfıra indirmek. İlk görevi devasa bir dikey rotorun, ikinci görevi ise dönen bir manyetik kaldırma türbininin gerçekleştirmesi gerekiyor.

İkinci görevin daha ayrıntılı olarak tartışılması gerekiyor. Rüzgar jeneratörlerinin çalışma prensiplerini anlattığımız makalede “Yeni Olanakların Yaratıcıları” başlıklı bölümde ele aldığımız manyetik kaldırma sayesinde sürtünmesiz dönüş elde ediliyor. Dönerken, dikey rotor bloğunun tamamı kendi ekseni üzerinde yükselir ve alt destek yatağına hiç temas etmez. Türbini hızlandırmak için yalnızca başlangıç ​​için kurulur. Hızlandığı anda sanki ağırlıksız hale gelir ve yatağından çıkar. Sonuç olarak türbinin hava ile sürtünmesi dışında sürtünme sıfıra indirilir. Verimlilik hemen yükselir.

Dev türbin çok hassastır ve en ufak bir esintiye tepki verir. Manyetik havaya yükselme nedeniyle dönüş sırasında yükselme yeteneği, gezegenin bilim adamlarını ve yaratıcı zihinlerini uzun süredir meşgul ediyor. Bu, ağırlığa sahip herhangi bir şeyin veya nesnenin herhangi bir itme kuvveti uygulanmadan yüzeyden çıkıp uzayda yüzdüğü bir olgudur. Kuşların uçuşu artık havaya yükselme değil.

Rotorun havaya yükselme kabiliyetine sahip dikey rüzgar jeneratörleri artık mühendislerin ve mucitlerin düşüncelerini ele geçirdi. Ve şimdi ilk sonuçlar zaten belli. Mazur'un projesinde, manyetik kaldırma üzerinde "yüzen" bir rotor görülüyor ve jeneratör yerine doğrusal bir senkron motor kuruluyor. Birçok kanadı olan manyetik kaldırma rüzgar jeneratörü maksimum rüzgar yakalar hava akışı ve bilim adamlarına göre, böyle bir türbin inanılmaz derecede düşük bir fiyata, kilovatsaat başına bir sentten daha az bir fiyata elektrik üretecek.

Onipka rotor - düşük ve orta rüzgar hızları için rüzgar jeneratörü: