Turbines sans van - un nouveau type d'éolienne

Les spécialistes des énergies alternatives ont longtemps formé un stéréotype concernant l'apparence correcte et efficace des éoliennes. Cet état de fait n'est pas du tout surprenant, car des éoliennes sont construites chaque année dans le monde, et ce sont toujours d'énormes structures à pales, semblables à des éoliennes géantes. Quant aux éoliennes sans vanité, l'attitude envers elles, en règle générale, parmi les gens alternatifs est très, très sceptique.

Néanmoins, les développeurs de nouvelles solutions ne sont pas pressés de s'arrêter dans leur enthousiasme. Ainsi, en 2015, la société espagnole Vortex Bladeless a proposé une nouvelle version et un modèle de solution prête à l'emploi, montrant comment les éoliennes peuvent être agencées qui ne sont pas inférieures en efficacité aux girouettes traditionnelles, mais les surpassant à la fois en termes de sécurité, en termes d'efficacité de production et de capacités l'installation.

Vortex Bladeless a présenté le modèle et la disposition de travail d'une éolienne fondamentalement nouvelle, complètement différente des éoliennes ordinaires. Il n'y a pas de pales qui tournent dans le vent et de grandes pièces tournantes ne sont pas prévues du tout.

Le générateur n'est pas du tout comme un moulin à vent; il ressemble plutôt à une grosse batte de baseball, montée verticalement sur un stylo et se balançant sous l'influence du vent qui souffle dessus. Mais le vent ne souffle pas toujours en rafales, pourrait-on dire, et comment cette gigantesque chauve-souris se balancera-t-elle, se baissera-t-elle et restera-t-elle immobile comme un arbre? En fait, tout est complètement faux!

Le principe selon lequel une éolienne verticale sans lame oscille dans le vent n'est pas lié aux rafales de vent. Le principe est de balancer le générateur vertical par des tourbillons d'air invisibles formés sous forme de chaîne derrière des objets cylindriques, soufflés par le gaz ou circulés par un liquide dans le sens transversal.

Ce phénomène a été expliqué en 1912 par Theodore von Karman, physicien américain et spécialiste de l'aérodynamique et de l'aéronautique. Et le phénomène de la formation de chaînes de tourbillons autour d'un liquide soufflé ou rationalisé au gaz, l'axe vertical a été nommé en l'honneur du scientifique "Pocket path". Ce phénomène a été posé par les développeurs comme la base d'un générateur éolien sans lame unique.

Une éolienne Vortex représente la moitié du coût de production d'une turbine à aubes de capacité similaire, et les coûts d'entretien réguliers sont cinq fois moins élevés! De plus, la quantité de gaz à effet de serre émise est inférieure de 40%, le générateur fonctionne plus silencieusement et est presque complètement sûr pour les oiseaux et les chauves-souris.

En ce qui concerne l'efficacité en général, les générateurs verticaux sans lame peuvent être installés sur une zone plus petite et ainsi recevoir plus d'électricité que les mêmes éoliennes à pales qui nécessitent de grandes surfaces pour que la turbine puisse osciller. Ce facteur est extrêmement important dans la construction de grands parcs éoliens, et plusieurs générateurs verticaux peuvent être installés, et proches les uns des autres - la centrale se révélera plus compacte.

Non seulement cela, les développeurs ont vérifié l'aérodynamique du système à partir de deux de leurs éoliennes lorsque l'un se tenait derrière l'autre, et il s'est avéré que celui qui se tenait derrière se balançait encore plus, car il réutilisait les tourbillons du premier.

Les auteurs du projet sont convaincus que pour les ménages privés, il y aura suffisamment de mini mini éoliennes de 12,5 mètres de haut pour une puissance nominale de 4 kW, et les modèles Gran développés à 1 MW chacun formeront la base de grands parcs éoliens.Même au stade initial de la recherche, en 2012, les investisseurs européens ont investi environ 1 000 000 d'euros dans Vortex Bladeless, et à ce jour le projet semble très prometteur.

Structurellement, le moulin à vent se compose de deux parties. La partie supérieure a une surface inégale, et c'est elle qui se balance et génère des tourbillons d'air du chemin de poche autour d'elle. Dans la partie inférieure fixe de la structure se trouvent des éléments d'un générateur électrique.

La configuration est conçue pour que l'accumulation se produise à la fréquence de résonance, qui coïncide avec la fréquence des tourbillons dans la piste de Karman formée. Ainsi, le vent fait osciller la partie supérieure du moulin à vent, en utilisant le phénomène de résonance mécanique. Et si auparavant une telle résonance détruisait les ponts et autres structures, elle pourra désormais produire de l'électricité, montrant son potentiel destructeur de manière plus conviviale.

Au début, les spécialistes de la société ont testé avec succès des prototypes de 2 kW conçus pour le vent à une vitesse de 1,5 à 7 m / s; Les modèles de 4 kW sont conçus pour 3 à 15 m / s, ce qui permet d'étendre jusqu'à plusieurs mégawatts. Les principaux composants des futurs parcs éoliens sur les nouveaux générateurs sont des générateurs verticaux Vortex Bladeless de 1 MW, d'une hauteur de 150 mètres, à partir desquels il sera possible d'assembler une énorme centrale électrique de la capacité requise.

Les développeurs, bien sûr, ne dévoilent pas toutes les subtilités, mais quelque chose est connu. À la base de la partie mobile, il y a deux anneaux d'aimants répulsifs, de sorte que lorsque le vent plie la structure dans une direction, les aimants tirent dans l'autre direction, et ces petits mouvements de poussée et de poussée contribuent simplement à la manifestation de l'énergie cinétique qui se produit pendant le balancement circulaire de la tour, qui ensuite converti en énergie électrique à l'aide d'un alternateur linéaire. La fréquence d'oscillation de la tour atteint 20 Hz.

Les recherches se sont poursuivies pendant longtemps, et à différentes étapes, le dispositif a été continuellement amélioré, plus de 200 modèles ont été fabriqués, et chacun d'eux a été testé par des développeurs dans une soufflerie afin que la géométrie du mât permette enfin de collecter autant d'énergie éolienne que possible, et que la fréquence naturelle du mât Vortex Bladeless pourrait changer afin de s'adapter à la résonance avec la piste Pocket.