กังหันลมผลิตไฟฟ้าแนวตั้งพร้อมใบพัด Daria

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่ใช้แกนกังหันแนวนอนนั้นไม่ใช่ทางออกเดียวที่เป็นไปได้สำหรับการแปลงพลังงานลมเป็นพลังงานไฟฟ้าคุณภาพสูง มีการออกแบบอื่น ๆ ที่บางครั้งแสดงประสิทธิภาพที่ดีกว่ากังหันแนวแกน ตัวอย่างของการออกแบบทางเลือกดังกล่าวคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมของ Daria แนวตั้ง

คำตอบที่แปลกประหลาดนี้ถูกนำเสนอในปี 1931 โดยนักออกแบบเครื่องบินชาวฝรั่งเศสชื่อ Georges Darier ซึ่งสร้างหน้าที่ของตัวเองในการสร้างกังหันลมดังกล่าวซึ่งจะทำงานในทิศทางใดก็ได้ของลมโดยไม่ต้องมีการปฐมนิเทศที่เข้มงวด

มันถูกเสนอให้วางตำแหน่งโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมกับใบพัดแคบในแนวตั้งเพื่อให้ทั้งลมต่ำและลมแรงส่วนที่สำคัญของการไหลของอากาศไม่พบการลากอากาศพลศาสตร์ที่สำคัญ แต่กดลงบนพื้นผิวการทำงานของใบพัดโดยตรง

จากมุมมองนี้แม้แต่ใบพัดของ Savonius ที่เสนอในปี 1922 โดยวิศวกรชาวฟินแลนด์อย่าง Sigurd Savonius ก็ด้อยกว่าเนื่องจากมีข้อ จำกัด ด้านประสิทธิภาพที่ความเร็วลมสูง ในทางกลับกันใบพัดของ Darier กลับไร้ข้อบกพร่องเหล่านี้แม้ว่ามันจะไม่ได้อธิบายรายละเอียดทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการทำงานของมันในฐานะบรรพบุรุษของมัน

เป็นที่น่าสังเกตว่าใบพัดของ Darier ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดนั้นมีปีกสามปีกแอโรไดนามิกซึ่งติดตั้งอยู่บนคานแนวนอนที่ตั้งอยู่ในแนวรัศมีที่ระยะห่างจากแกนกลางของโรเตอร์

ด้วยเหตุนี้ลักษณะของการไหลของอากาศรอบ ๆ ปีกของใบพัด Daria จึงมีความซับซ้อน แต่ความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะกำจัดข้อเสียที่เห็นได้ชัดนี้อย่างสมบูรณ์ ในขณะที่ตัวอย่างเช่นกังหันแกนนอนและใบพัด Savonius ตัวเดียวกันสูญเสียประสิทธิภาพในลมแรง แต่ใบพัดของ Darier จะหมุนเร็วขึ้นประมาณ 3.5 เท่าภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกันและไม่ทำให้เกิดปัญหาการทรงตัว

เพลาหมุนที่อยู่ในแนวตั้งในทางปฏิบัติจะไม่ส่งผลกระทบในทางลบต่อการทำงานของเครื่องกำเนิดลมด้วยใบพัดของ Darier แต่มีส่วนช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพเนื่องจากค่อนข้างบาง ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวเสียงที่เกิดจากอุปกรณ์นั้นต่ำกว่าเครื่องกำเนิดลมแนวนอนมากทำให้ระลึกถึงแฟน ๆ ที่มีใบพัดขนาดใหญ่

ที่นี่การไหลของอากาศไหลรอบ ๆ ใบมีดและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งหมดในทิศทางใด ๆ อย่างเท่าเทียมกันซึ่งโดยวิธีการนี้จะให้ความเร็วที่ยอดเยี่ยมของใบพัดที่ไม่เหมือนใคร ในเวลาเดียวกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่มีใบพัด Daria นั้นง่ายต่อการผลิตไม่จำเป็นต้องมีโปรไฟล์ใบพัดเลย

อย่างไรก็ตามในความเป็นธรรมมันก็คุ้มค่าที่จะสังเกตถึงข้อบกพร่องของการออกแบบดังกล่าว เนื่องจากผลของแมกนัสเสาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีใบพัดของดาร์เรียมีประสบการณ์มากมายดังนั้นการออกแบบจะต้องดำเนินการอย่างแม่นยำมากและจนถึงทุกวันนี้ก็ไม่มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เพียงพอ และคืนทุนของเครื่องกำเนิดลมใด ๆ เมื่อเวลาผ่านไปเป็นเวลานาน ด้วยเหตุนี้ผู้ผลิตกังหันลมแกนนอนจึงไม่รีบร้อนที่จะทิ้งเทคโนโลยีที่ใช้งานมานานหลายปี

วิธีการทำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมสำหรับแหล่งจ่ายไฟอิสระที่บ้าน