Обычные ветрогенераторы показали, что ветер — отличный источник возобновляемой энергии. Тем не менее, некоторые из его характеристик означают, что традиционные турбины подходят не для всех областей применения.
Финансируемый ЕС проект VORTEX решил эту проблему, предложив новую инновационную концепцию турбин без лопастей. Мадридское предприятие малого и среднего бизнеса Vortex Bladeless, возглавлявшее проект, теперь нацелено на местный рынок распределенной энергии, позволяя использовать возобновляемые источники энергии близко к точке потребления с помощью своих компактных безлопастных ветряных генераторов наряду с солнечными батареями и другими решениями в области экологически чистой энергии.
Не имея вращающихся лопастей обычных ветряных турбин, конструкции Vortex напоминают тонкие качающиеся или колеблющиеся цилиндры. Устройства имеют небольшое количество движущихся частей, требуют минимального обслуживания, практически не производят шума и, занимая мало места, относительно просты в установке. Они также должны иметь меньшее визуальное воздействие и воздействие на дикую природу, чем обычные лопастные турбины.
«Мы надеемся предложить людям возможность улавливать ветер, который проходит над их крышами, через сады и парки, с помощью устройств, которые дешевле в установке и проще в обслуживании, чем обычные ветряные турбины», — говорит соучредитель Vortex Bladeless и координатор проекта Дэвид Яньес. .«Хотя теоретически обычные ветряные турбины обладают превосходными аэродинамическими характеристиками, безлопастные турбины способны быстрее адаптироваться к изменениям направления ветра. Это особенно интересно в городских условиях с сильным ветром ».
Электричество этих ветрогенераторов дешевле на 30%
Вместо того чтобы использовать ветер для вращения лопасти, устройство Vortex колеблется, когда воздух проходит вокруг него, и за ним образуются вихри — процесс, известный как отхождение вихрей. Это явление всегда было серьезной проблемой для архитекторов и инженеров, которые должны были попытаться уменьшить воздействие на здания и другие конструкции.
И наоборот, технология Vortex использует это явление. По мере того, как дует ветер и накапливаются вихри, легкий цилиндр из стекловолокна и углеродного волокна, прикрепленный вертикально к упругому стержню, колеблется на его основании, где генератор переменного тока преобразует механическое движение в электричество. Поскольку разные скорости ветра изменяют частоту колебаний, используются магниты для динамической оптимизации скорости движения для более эффективного производства электроэнергии.
Испытания показывают, что устройства Vortex могут вырабатывать электроэнергию примерно на 30% дешевле, чем обычные ветряные турбины при нормированной стоимости энергии. Этому способствует низкая стоимость установки и минимальные требования к техническому обслуживанию, а также потенциально более низкие затраты на материалы и производство после достижения экономии на масштабе.
«В нашей машине нет шестерен, тормозов, подшипников или валов. Он не требует смазки и не имеет деталей, которые могут изнашиваться от трения. Благодаря очень легкому весу и расположению центра тяжести ближе к земле, требования к анкеровке или фундаменту были значительно снижены по сравнению с обычными турбинами, что упрощает установку », — говорит Яньес. «Подводя итог, мы взяли на себя задачу разработать простейшее устройство, которое только можно вообразить, способное собирать энергию ветра».
Испытания ветрогенератора в воздухе
Значительный объем работ по разработке, оптимизации и тестированию, необходимых для достижения этой цели, был выполнен в проекте VORTEX.
«В день, когда Европейская комиссия предоставила нам финансирование, мы собирались вести переговоры о продаже нашей технологии азиатским инвесторам по очень низкой цене. Благодаря помощи и поддержке ЕС, мы наконец смогли разработать технологию в Испании. Мы надеемся, что вскоре сможем вернуть эти усилия на благо всех граждан Европы », — говорит он.
Сегодня Vortex Bladeless завершает тест «минимально жизнеспособного продукта» своих первых 100 предкоммерческих устройств. Планирует начать бета-тестирование своего самого маленького устройства, Vortex Nano высотой 85 см, ориентированного на распределенные маломощные приложения в сочетании с солнечными батареями. Фирма также вызвала интерес двух крупнейших ветроэнергетических компаний в мире, одна из которых предложила запустить совместный проект по изучению коммерческой осуществимости масштабирования устройств.
«С экологической точки зрения превосходство возобновляемой энергии над не возобновляемыми источниками неоспоримо, но следующая проблема — это получение этой энергии вблизи точки потребления, например, из вашего собственного дома», — говорит Яньес. «Совершенно очевидно, что у нас есть много инструментов для борьбы с изменением климата. Каждый из них будет обладать уникальными характеристиками, которые сделают их подходящими для конкретных обстоятельств ».
