Vertikāli vēja ģeneratori ar Daria rotoru

Vēja ģeneratori, kuru pamatā ir horizontālās ass turbīnas, nav vienīgais iespējamais risinājums augstas kvalitātes vēja enerģijas pārvēršanai elektrībā. Ir arī citi dizaini, kas dažreiz uzrāda lielāku efektivitāti nekā aksiālās turbīnas. Šādas alternatīvas konstrukcijas piemērs ir Daria vertikālā rotora vēja ģenerators.

Šo neparasto risinājumu 1931. gadā ierosināja franču lidmašīnu dizaineris Georges Darier, kurš izvirzīja sev uzdevumu izveidot tādu vēja ģeneratoru, kas darbotos jebkurā vēja virzienā, nepieprasot stingru orientāciju.

Tika ierosināts ģeneratora rotoru kopā ar šaurām lāpstiņām novietot vertikāli, lai gan zemā, gan stiprā vēja gadījumā ievērojama gaisa plūsmas daļa neatbilst ievērojamam aerodinamiskajam vilkjumam, bet tieši nospiež uz lāpstiņu darba virsmām, izraisot to pagriešanos.

No šī viedokļa pat Savonius rotors, ko 1922. gadā ierosināja somu inženieris Sigurds Savoniuss, ir zemāks, jo tam ir efektivitātes ierobežojums pie liela vēja ātruma. Darier rotoram, savukārt, nav šo trūkumu, lai gan tam nav tik detalizēta darba matemātiskā apraksta kā tā priekšgājējam.

Ievērības cienīgs ir fakts, ka Dariera rotoram vislabākajos rādītājos ir trīs aerodinamiski spārni, kas ir uzstādīti uz radiāli novietotām horizontālām sijām kaut kādā attālumā no rotora centrālās ass.

Šī iemesla dēļ gaisa plūsmas raksturs ap Daria rotora spārniem ir sarežģīts, bet ģeneratora ātrums pilnībā novērš šo acīmredzamo trūkumu. Tā kā, piemēram, horizontālās asu turbīnu un tā paša Savonius rotora efektivitāte zaudē spēcīgu vēju, Darier rotors griežas apmēram 3,5 reizes ātrāk līdzīgos apstākļos un neizraisa līdzsvara problēmas.

Rotējoša vārpsta, kas atrodas vertikāli, praktiski negatīvi neietekmē vēja ģeneratora darbību ar Dariera rotoru, bet gan veicina efektivitāti, jo tā ir diezgan plāna. Šādos apstākļos ierīces radītais troksnis ir daudz zemāks nekā horizontālās ass vēja ģeneratoros, vairāk atgādinot lielos ventilatorus ar dzenskrūvēm.

Šeit gaisa plūsma vienmērīgi plūst ap asmeņiem un visu ģeneratoru jebkurā virzienā, kas, starp citu, nodrošina milzīgu šāda unikāla rotora ātrumu. Tajā pašā laikā vēja ģeneratorus ar Daria rotoru ir vienkārši izgatavojams, šeit pat nav nepieciešams dzenskrūves profils.

Tomēr taisnīgumā ir vērts atzīmēt dažus šādu dizainu trūkumus. Magnusa efekta dēļ ģeneratora masts ar Dariera rotoru izjūt ievērojamas slodzes, tāpēc projektēšana jāveic ļoti precīzi, un līdz šai dienai nav atbilstoša matemātiskā modeļa. Jebkura vēja ģeneratoru atmaksa laika gaitā ir ilga. Šī iemesla dēļ horizontālās ass vēja ģeneratoru ražotāji nesteidzas izmest tehnoloģiju, kas darbojas gadiem ilgi.

Kā padarīt vēja ģeneratoru autonomai enerģijas padevei mājās