Κατακόρυφες ανεμογεννήτριες με ρότορα Daria

Οι ανεμογεννήτριες που βασίζονται σε οριζόντιους άξονες δεν είναι η μόνη δυνατή λύση για την υψηλής ποιότητας μετατροπή της αιολικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν και άλλα σχέδια που μερικές φορές δείχνουν μεγαλύτερη απόδοση από τους αξονικούς στροβίλους. Ένα παράδειγμα τέτοιου εναλλακτικού σχεδιασμού είναι η ανεμογεννήτρια κάθετου δρομέα Daria.

Αυτή η ασυνήθιστη λύση προτάθηκε το 1931 από τον γαλλικό σχεδιαστή αεροσκαφών Georges Darier, ο οποίος έθεσε ως στόχο τη δημιουργία μιας τέτοιας ανεμογεννήτριας που θα λειτουργούσε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση του ανέμου, χωρίς να απαιτείται αυστηρός προσανατολισμός.

Προτάθηκε να τοποθετηθεί ο ρότορας της γεννήτριας μαζί με τα στενά πτερύγια κατακόρυφα, έτσι ώστε σε τόσο ελαφρύ και ισχυρό αέρα, ένα σημαντικό μέρος της ροής αέρα να μην συναντά σημαντική αεροδυναμική οπισθέλκουσα αλλά να πιέζει άμεσα τις επιφάνειες εργασίας των λεπίδων, οδηγώντας στην περιστροφή τους.

Από αυτή την άποψη, ακόμη και ο ρότορας Savonius, που προτάθηκε το 1922 από το φινλανδικό μηχανικό Sigurd Savonius, είναι κατώτερος, καθώς έχει έναν περιορισμό απόδοσης σε υψηλές ταχύτητες ανέμου. Ο ρότορας Darier, με τη σειρά του, στερείται αυτών των ελλείψεων, αν και δεν έχει μια τόσο λεπτομερή μαθηματική περιγραφή του έργου του ως προκατόχου του.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ο ρότορας Darier στις καλύτερες επιδόσεις του έχει τρία αεροδυναμικά πτερύγια, τα οποία είναι τοποθετημένα σε ακτινικά τοποθετημένες οριζόντιες δοκούς σε κάποια απόσταση από τον κεντρικό άξονα του δρομέα.

Για το λόγο αυτό, η φύση της ροής του αέρα γύρω από τα πτερύγια του δρομέα Daria είναι περίπλοκη, αλλά η ταχύτητα της γεννήτριας εξαλείφει πλήρως αυτό το προφανές μειονέκτημα. Ενώ, για παράδειγμα, οι στροβιλοί οριζόντιου άξονα και ο ίδιος ρότορας Savonius χάνουν την αποτελεσματικότητά τους σε ισχυρούς ανέμους, ο ρότορας Darier περιστρέφεται περίπου 3,5 φορές ταχύτερα υπό παρόμοιες συνθήκες και δεν προκαλεί προβλήματα εξισορρόπησης.

Ένας κατακόρυφα τοποθετημένος περιστρεφόμενος άξονας δεν επηρεάζει αρνητικά τη λειτουργία μιας γεννήτριας αιολικής ενέργειας με έναν δρομέα Darier, αλλά μάλλον συμβάλλει στην απόδοση, αφού είναι αρκετά λεπτή. Υπό αυτές τις συνθήκες, ο θόρυβος που παράγεται από τη συσκευή είναι πολύ χαμηλότερος από αυτόν των ανεμογεννητριών οριζόντιου άξονα, που θυμίζει περισσότερο τους μεγάλους ανεμιστήρες με προπέλες.

Εδώ, η ροή αέρα ρέει γύρω από τα πτερύγια και ολόκληρη τη γεννήτρια σε οποιαδήποτε κατεύθυνση ομοιόμορφα, η οποία, παρεμπιπτόντως, παρέχει τεράστια ταχύτητα ενός τέτοιου μοναδικού ρότορα. Ταυτόχρονα, οι ανεμογεννήτριες με ρότορα Daria είναι απλές στην κατασκευή, δεν υπάρχει καν ανάγκη για ένα προφίλ έλικας εδώ.

Ωστόσο, για λόγους δικαιοσύνης, αξίζει να σημειωθούν ορισμένες από τις ελλείψεις αυτών των σχεδίων. Λόγω του αποτελέσματος Magnus, ο ιστός της γεννήτριας με τον ρότορα Darier παρουσιάζει σημαντικά φορτία, οπότε ο σχεδιασμός πρέπει να γίνει με μεγάλη ακρίβεια και μέχρι σήμερα δεν υπάρχει επαρκές μαθηματικό μοντέλο. Και η αποπληρωμή τυχόν αιολικών γεννητριών με την πάροδο του χρόνου είναι μεγάλη. Για το λόγο αυτό, οι κατασκευαστές ανεμογεννητριών οριζόντιου άξονα δεν βιάζονται να απορρίψουν την τεχνολογία που λειτουργεί εδώ και χρόνια.

Πώς να φτιάξετε μια ανεμογεννήτρια για αυτόνομη τροφοδοσία στο σπίτι

Comments

[#1 Παύλος]

Πολλοί συγχέουν διαφορετικούς τύπους κατακόρυφων ανεμογεννητριών. Οι πιο συνηθισμένες επιλογές είναι οι ρότορες Sivonius, Daria και σπειροειδής ρότορας.Το απλούστερο κατακόρυφο μοντέλο είναι η μονάδα ρότορα Savonius. Έχει δύο ή περισσότερες λεπίδες που είναι κοίλοι μισοί κύλινδροι (οι κύλινδροι κόβονται στα μισά κάθετα). Υπάρχουν διάφορες επιλογές για τη θέση και το σχεδιασμό αυτών των λεπίδων: συμμετρικά τοποθετημένες, επικαλυπτόμενες, με αεροδυναμικό προφίλ. Η επόμενη κατακόρυφη δομή είναι ο δρομέας Darier. Τα πτερύγιά του είναι πτερύγια με αεροδυναμικό προφίλ. Μπορούν να είναι τοξωτά, σχήματος Η, σπειροειδής. Ένας άλλος τύπος κάθετης συναρμολόγησης είναι ένας σπειροειδής ρότορας. Είναι εξοπλισμένο με λεπίδες που περιστρέφονται κατά μήκος του άξονα στήριξης. Υπάρχει επίσης η επιλογή μιας κάθετης ανεμογεννήτριας με πολλές λεπίδες. Πρόκειται για ένα σχέδιο με δύο σειρές από κάθετες λεπίδες - εξωτερικές και εσωτερικές. Δομικά, όλα είναι παρόμοια. Γενικά, οι ανεμογεννήτριες αυτού του τύπου χαρακτηρίζονται από μάλλον υψηλή απόδοση και προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι μέχρι στιγμής δεν έχουν βρει μεγάλη κατανομή. Με την ευκαιρία, παρά το μεγάλο ποσό των διαφόρων πληροφοριών, κάνοντας μια γεννήτρια ανέμου με τα χέρια σας δεν είναι εύκολη. Αυτό απαιτεί ορισμένες δεξιότητες και γνώσεις στον τομέα της μηχανικής, της ηλεκτρολογίας και της ηλεκτρονικής. Αλλά για τους ανθρώπους με αυτή τη γνώση, αυτό το καθήκον είναι πολύ πιθανό. Επιπλέον, μια αυτοσχέδια ανεμογεννήτρια θα κοστίσει σημαντικά λιγότερο από μια αγορά που αγοράζεται.