Редактор GeekTimes
1049,0
рейтинг
12 мая 2015 в 20:54

Твой ветряк труба шатал, или Новый способ извлекать энергию из ветра


Изобретатели на проверке модели в полевых условиях

Испанский стартап Vortex Bladeless предлагает устройство для принципиально нового метода сбора энергии ветра, в котором отсутствуют трущиеся друг об друга части или вращающиеся лопасти. Устройство получает энергию из завихрений, образуемых ветром вокруг вертикального цилиндра, укреплённого на мачте.

Стандартные ветровые турбины имеют огромные размеры, их винты не только дорого изготавливать и трудно доставлять и монтировать – они ещё являются источниками шума и угрозой для птиц. И если по поводу опасности для птиц защитники животных всё ещё ведут споры с изготовителями ветряков, то сомнений в наличии шума ни у кого, похоже, не возникает – раз в два года даже проводится конференция по вопросам уменьшения шума от ветряков.

Кроме того, движущиеся части мотора ветряка нуждаются в периодическом обслуживании. А движущиеся части генератора от VB взаимодействуют при помощи магнитов, и потому не требуют смазки. В результате, по уверениям создателей компании, стоимость изготовления такого ветряка в два раза меньше стоимости обычного, а затраты на обслуживание – в пять раз меньше.

Vortex Bladeless работает на известном эффекте вихреобразования, при котором воздух, обтекающий твёрдое тело, образует периодические завихрения. С этим эффектом давно борются инженеры – жестокий урок о разрушительности вихрей был получен на примере Такомского моста, который был разрушен ветром всего через четыре месяца после открытия. А упомянутый стартап использует его для извлечения полезной энергии.

Полый и достаточно гибкий фибергласовый цилиндр укреплён через генератор на неподвижной мачте. Геометрия его рассчитана таким образом, чтобы максимизировать эффект завихрений. Ветер раскачивает цилиндр, благодаря чему генератор вырабатывает электричество. Компьютер подстраивает работу передающих усилие электромагнитов под изменяющуюся силу ветра, чтобы получать максимум энергии при любой его скорости.



Стартап за четыре года своего существования прошёл путь от идеи до рабочего прототипа. Инженеры тестировали прототипы своих устройств в аэродинамических трубах, а теперь проверяют работу масштабных моделей в полевых условиях. Не далее чем через год они планируют представить готовый для коммерческого использования вариант.

Первый вариант будет иметь размер в 12.5 метров, весить около 100 кг и выдавать около 4 КВт энергии. Также в планах создание миниатюрной версии устройства, 3 метра высотой и весом 10 кг, которое должно выдавать 100 Вт. По расчётам изобретателей, несмотря на то, что их устройство собирает на 30% меньше энергии, чем традиционный ветряк, крайне низкая стоимость VB делает собранную энергию на 40% дешевле обычной. Кроме того, это устройство занимает гораздо меньшую площадь и его можно устанавливать на крышах и в других местах, где площадь находится в дефиците.

Проект собрал около миллиона евро из разных европейских инвестиционных фондов. Также недавно сообщалось о переезде компании в Бостон, США. Кроме этого, он получил финансирование в размере чуть менее 300 тысяч евро от испанской нефтегазовой компании Repsol (вопреки распространённому мнению о том, что нефтяники отправляют изобретателей новых способов добывания энергии на корм рыбам). Нефтяные компании спонсируют изобретателей, потому что они смогут не только получить дополнительную выгоду в случае успешного выхода на рынок новых устройств, но и улучшить социальный вклад в общество.
Вячеслав Голованов @SLY_G
карма
133,2
рейтинг 1049,0
Редактор GeekTimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (24)

  • +8
    Странно заявлять отсутствие шума в девайсе работающем на турбулентности и раскачивающемся. Ну вибрации, по крайней мере, должны быть.
    • +5
      Да, два раза бы подумал, прежде чем устанавливать его на крышу.
  • 0
    в котором отсутствуют трущиеся друг об друга части
    Судя по видео и по тому как ее «колбасит», у этой установки будет большое трение внутри самой турбины (в самом материале).
  • +1
    > движущиеся части генератора от VB взаимодействуют при помощи магнитов
    Очень не хватает информации о самом генераторе
    • +1
      Побродив по оф. сайту, нашел ссылку ведущую на статью, в которой есть немного полезной информации:
      The device consists of a rigid vertical cylinder, anchored to the ground, and including piezoelectric materials. Electric power is generated by the deformation suffered these materials into resonance with the wind.


      • +6
        То есть они вырабатывают 4 киловатта пьезокристаллами? Это фантастично и очень круто. Гораздо круче чем шатающаяся труба.
  • 0
    Классический ветряк можно «выключить», поставив лопасти ребром к ветру (например, для проведения техобслуживания, или в шторм). Как выключить эту штуку?
    • +1
      Можно сделать конструкцию складываемой как дорожные стаканчики
  • 0
    Интересно, насколько масштабным будет влияние на воздушный поток от целого поля таких ветряков.
    • 0
      Наверное, как от леса деревьев аналогичной плотности посадки и высоты, а что?
      • 0
        не думаю, динамика турбулентности будет совершенно иной.
  • +3
    Тоже показалось, что оно должно расшатать крепеж в земле и вывалиться
    • 0
      Энергия «шатания» поглощается пъезокристаллами, не доходя до крепежа в земле. Более-менее существенные нагрузки на крепеж вероятны только при штормовых ветрах.
      • 0
        Со 100% КПД?
        • 0
          КПД пъезоэлементов тут вообще никаким боком. По вашему коленвал своим вращением должен увлекать за собой весь ДВС, потому что у него КПД всего до 40% ???
          • –1
            По вашему коленвал своим вращением должен увлекать за собой весь ДВС

            Конечно. Если на мощном внедорожнике с мягкой подвеской резко газануть на месте, то автомобиль качнется вокруг продольной оси.
            • +1
              И при чем тут КПД?
  • 0
    Закон сохранения энергии нам говорит о том, что ветряк может преобразовать в электричество кинетическую энергию воздуха, проходящую через его «створ».
    Как-то не очень верится, что «створ» у подобной палки будет больше, чем у мельничной лопасти. Или такая форма позволяет существенно увеличить КПД за счет «более лучшей» остановки воздуха?
    • 0
      Закон сохранения энергии тут как то совсем не при чем. А вот на счет формы — принцип совсем же иной, чем у лопастных — тут надо турбулетности создавать, а не ламинарно проходить с вращением. Да и в статье сказано что на 30% меньше, чем обычный.
      • +1
        Закон сохранения энергии всегда «при чем».
        Грубо говоря, любая ветряная мельница «останавливает» воздушную массу, то есть отнимает кинетическую энергию у потока и с каким-то КПД преобразует её в какой-то другой вид энергии.
        Чем больше воздуха мы «остановим», тем больше сможем произвести работы в конечном итоге.
        Если вы в ламинарном потоке сперва создадите турбулентности, а потом их будете использовать — от этого энергии не прибавится.
    • 0
      del(дубль)
  • 0
    Интересно что с долговечностью таких конструкций. Тут колебания в резонансе идут похоже, а значит на чем все это стоит(как раз пьезопреобразователи) подвергается достаточно серьезным нагрузкам, ресурс может быть несравнимо меньше стандартной «симметричной» схемы. В городах банеры рекламные на швеллерах иногда гнет и в узел завязывает резонансом от ветра, а тут совсем какая то слабая конструкция…
    • 0
      В резонансе состоит только шатун, который закреплен на шаровой опоре. Нагрузкам там подвергается только пъезоэлектрический преобразователь.
  • 0
    Леса будущего.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.