Bu sevimli 'küçük tavşan' gerçekten elektrik üretebiliyor mu? Bu doğru! Rüzgârla 'kanatlarını' sallarken, sürekli elektrik ihraç ediyor.

'Rüzgar türbinleri' denince aklınıza hemen 'üç kanatlı beyaz yel değirmenleri' gelir mi?

Bu klasik şekle ek olarak, gerçek rüzgar türbininin çeşitli sihirli şekilleri de vardır.

Neden Üç Bıçaklı?

Rüzgar türbinlerinin 'yaratıcısı' olan yel değirmenleri, Hollanda'da büyük bir drenaj rolü oynamıştır ve tüm dünyada ünlüdür. Dört kanatlı Hollanda yel değirmeninin imajı da insanların kalplerinde derinlere kök salmıştır.

Amerika Birleşik Devletleri'nin batısındaki çok kanatlı su kaldırma yel değirmeni de popülerdi. Çoklu bıçaklar tüm rotorun daha fazla güç üretmesini ve daha fazla güç sağlamasını sağlayabilir.

Dört kanatlı, hatta çok kanatlı yel değirmenleri oluştu, neden rüzgâr türbinlerinde üç kanatlı oluyorlar?

Kanat sayısı enerji kullanımını doğrudan etkilemez, aksine çok sayıda kanat hava akışını engelleyebilir.Rüzgâr enerjisinin kullanım oranını azaltmak. Rüzgar enerjisinden yararlanma ekipmanları rüzgardaki kinetik enerjinin yalnızca %59,3'üne kadarını yakalayabilir ve kullanabilir. Bu sayede bir rüzgar türbini tek kanatla bile aynı miktarda elektrik üretebilmektedir.

Ancak tek kanatlı rüzgar türbinleri henüz ana akım haline gelmedi. Tek bir kanat, rüzgar türbininde aşırı dengesizliğe neden olabilir ve tüm rüzgar türbininin güvenliğini ciddi şekilde tehdit edebilir. Büyük bir yığın giysinin sarıldığını ve sıkılarak kurutulduğunu hayal edin... Çamaşır makinesinin tamamı şiddetli bir şekilde titriyor ve hatta doğrudan çarpıyor.

Simetrik iki kanat bu dengesizliği iyileştirebilir ancak bunlar hala yeterince kararlı değildir ve iki kanatlı rüzgar türbinlerinin uygulaması, daha ideal yük kontrol teknolojisi mevcut olana kadar sınırlı kalacaktır.

Üç kanatlı rüzgar türbini, optimum yerleşim şekli sayesinde denge sorununu çözüyor ancak 'ağırlık' aynı zamanda 'zor noktalardan' biri haline geldi. Tek bir rüzgar türbini kanadının ağırlığı 20 ton olup, üç kanattan oluşan rüzgar çarkının ağırlığı 60 tonun üzerindedir. Zeminin temelinde kalite sorunu oluştuğunda tüm ünite devrilip çökebilir.

Bazı üreticiler birden fazla küçük kanat kullanarak ve onu dört kafaya ve on iki kola dönüştürerek 'rüzgar türbinini sıfıra indirir'. Rüzgar enerjisi lideri Vestas, 2016 yılında Danimarka'daki Danimarka Teknik Üniversitesi'ne dört rüzgar türbinli bir rüzgar türbini kurdu ve iki yıl sessiz çalışmanın ardından tamamen söküldü. Modellerin azlığı nedeniyle veriler son derece değerli ve iki kurum neredeyse hiçbir veriyi kamuya açıklamadı.

Bıçak yok ve elektrik var

Çılgın bilim adamları vasat bıçakları kabul etmeye istekli değiller, bu yüzden 'bıçaksız' planını ortaya koyuyorlar. Elektriğin efsanevi patronu Nikola Tesla, bir zamanlar kanatsız bir türbin için patent başvurusunda bulundu, ancak sonuçta uygun üretim malzemelerinin bulunmaması nedeniyle reddedildi.

Bu fikirden yola çıkarak sarmal şeklinde kanatsız bir rüzgar türbini geliştirildi. Rüzgar, diski dönmek üzere içeriye doğru iter ve jeneratörü elektrik üretmeye yönlendirir. Bununla birlikte, bu tür 'Peppa Pig' benzeri rüzgar türbininin, her bir bileşenin işlenmesinin ve üretilmesinin doğruluğunu sıkı bir şekilde sağlaması gerekir ve aynı zamanda rüzgarın, gelişimini kısıtlayan hava girişi ile hizalanması gerekir. bu kadar zor koşullar altında.

Her yönden gelen rüzgardan yararlanmak amacıyla 'ters boynuz' şeklinde kanatsız rüzgar türbinleri geliştirilmiştir. Hengshui Şehrine kurulan rüzgar türbini, rüzgar enerjisini her yönden yakalar ve esintiden tam olarak yararlanır ve hava akışı içeriye girdiğinde borular yol boyunca yavaşça büzüldüğünden hava hızı kademeli olarak artırılır ve son olarak bölümün en dar kısmında bulunan jeneratör itilerek elektrik üretilir.

Rüzgarı kendi iç enerji üretimlerine 'kandırmanın' yanı sıra, bazı şirketler bir adım daha ileri giderek en basit silindirik yapıya geri döndüler ve 'Ruyi Altın Çember Çubuğu' - Vortex Bladeless'ı piyasaya sürdüler.

'Karmen girdap sokağı' olgusundan yararlanır: Hava içinden aktığında, sütunlarda karşılıklı titreşimlere neden olan bir 'girdap' yaratır. Basitçe söylemek gerekirse sütun sallandığında elektrik açığa çıkar. Ancak bu modelin verimliliği son derece sınırlıdır ve uzun süreli titreşim malzemenin aşınmasını ağırlaştıracağından henüz ticari olarak uygulanabilir değildir.

Ayrıca 'girdap atma etkisi' sayesinde kanatsız bir rüzgar türbini daha 'Saphonian kanatsız' olur. Altın Çember Çubuğunun aksine, Safinia'nın tepesinde hareketli bir disk ve bir kuyruk dümeni (dikilmiş trapez plaka) bulunur.

Gelecekte dikey eksenli rüzgar türbinleri

2016 yılında, İzlanda Ulusal Müzik Merkezi yakınında, büfenin üzerinde aydınlatma ve elektroniklere güç sağlayan tuhaf şekilli dikey eksenli rüzgar türbinleriyle rüzgar enerjisiyle çalışan bir otobüs istasyonu işletmeye alındı. Ünite yalnızca düşük rüzgar hızlarına (2 m/s) değil, aynı zamanda kasırga dereceli soğuk rüzgarlara da (50 m/s'nin üzerinde) dayanma kapasitesine sahiptir.

Dikey eksenli bir rüzgar türbininin dönme ekseni, hava akış yönüne dik ve genellikle zemin seviyesine diktir. Geleneksel yatay eksenli rüzgar türbininin kuvvetli rüzgarla yüzleşmesi gerekirken, dikey eksenli rüzgar türbini herhangi bir rüzgar yönündeki rüzgarı reddetmeyecek ve onu sıralı olarak kabul edecektir.

Dikey eksenli jeneratörün yapısal yük taşıma kapasitesi de büyük ölçüde artırılarak daha güçlü rüzgar seviyeleriyle başa çıkabilmesi sağlandı. Bu özellikler dikey şaftlı jeneratörün geniş okyanuslarda hayata geçmesini sağlar.

Büyük beyine sahip yeni tip bir rüzgar türbini

Hollandalı mimarlar tarafından tasarlanan 'EWICON', dikdörtgen çelik çerçeveli bir dış ağ içine yerleştirilmiş çok sayıda yatay yalıtım borusundan oluşan statik bir ağdır; bunların her biri, yüklü su sisinin oluşturulduğu ve rüzgarın oluşturulduğu nozüllerle yoğun bir şekilde düzenlenmiştir. su sisini üfleyerek elektrik akımı oluşturur ve böylece elektrik üretir.

'Süper Denizciler' filminde şehre güç sağlamak için gökyüzünde süzülen birçok motorlu tekne jeneratörü var, ancak bu teknoloji gerçek hayatta hayata geçirildi. Yüksek irtifadaki ortalama rüzgar hızı, yüzeydekinden çok daha büyüktür ve rüzgar hızı dalgalanmaları daha istikrarlıdır ve birçok şirket, büyük potansiyel değeri olan yüksek irtifa rüzgar enerjisine gözünü dikmiş ve ticari hale getirmiştir. motorlu tekne jeneratörleri'.

Genel yapıyı daha hafif hale getirmek için 'uçurtma rüzgar türbini' ortaya çıktı.

Bu 'beyin açıcı' rüzgar türbinleri güzel görünse de, gücün verimli ve istikrarlı bir şekilde nasıl iletileceği hala büyük bir sorundur ve büyük ölçekli uygulamaları engellemektedir.

Bugün, olgunlaşmış üç kanatlı rüzgar türbini teknolojisi büyük ölçekte kullanılıyor, ancak bilim insanları hâlâ yeni jeneratör türlerini araştırıyor. Tuhaf görünüm yalnızca yüzeysel bir olgudur ve rüzgar enerjisi kullanımının sınırına sonsuz bir şekilde yaklaşmak, rüzgar enerjisi araştırmalarının ebedi hedefidir. Sanat kisvesi altındaki bu aşırı arayışlar tam da bilim adamlarının romantizminin yattığı yerdir.