Vortex Bladeless Ltd. — испанская технологическая стартап-компания , разрабатывающая тип ветрогенератора без вращающихся лопастей и смазочных материалов, в отличие от более распространенных ветряных турбин . [1] Энергия вырабатывается за счет резонансных вибраций, возникающих, когда ветер проходит через турбину и отклоняется в вихри в процессе, называемом вихреобразованием . [2]
Эта технология имеет некоторые черты, которые больше похожи на солнечную энергию , чем на большие ветряные турбины, например, она лучше подходит для автономной работы и распределенного производства энергии вне сети, для маломощных систем и в них. [3]
Vortex Bladeless - это резонансный ветрогенератор с вихревой вибрацией , в отличие от ветряных турбин с горизонтальной осью (HAWT) и ветряных турбин с вертикальной осью (VAWT), которые работают за счет вращения. Инновация Vortex исходит из ее необычной формы и способа использования энергии за счет колебаний [4] , где мачта из полимера, армированного стекловолокном и углеродным волокном , колеблется на ветру, используя испускание вихрей фон Кармана , когда движущаяся жидкость проходит по тонкой конструкции. . [5] В нижней части мачты стержень из углеродного волокна приводит в движение генератор переменного тока , который вырабатывает электричество без соприкосновения движущихся частей.[6] Vortex Bladeless не вращаются и, следовательно, не являются турбинами.
Дизайн направлен на решение проблем, связанных с вращающимися ветряными турбинами, таких как техническое обслуживание, амортизация, шум, птицы и воздействие на окружающую среду, логистика и визуальные аспекты. По данным фирмы, генераторы Vortex имеют небольшой углеродный след и используют меньше сырья по сравнению с роторными ветряными турбинами той же высоты. [7] Ожидается, что он будет иметь низкий центр тяжести, что позволяет использовать небольшие размеры фундамента и очень низкую турбулентность в следе , поэтому несколько вихревых генераторов могут поместиться в той же области, что и одна роторная турбина, что, возможно, улучшит более низкую плотность энергии на единицу. гектаров , которые обычно достигают ветряные турбины. Тем не менее, фирма не стремится конкурировать с отраслью ветряных турбин, а предлагаетальтернатива небольшим ветряным турбинам для рынка конечных потребителей и маломощных систем, рынки которых плохо или вообще не обслуживаются за счет более крупной ветровой энергии. [2]
Vortex представляет собой вертикальное тонкое цилиндрическое устройство. Он состоит из двух основных частей: неподвижного основания , на котором устройство крепится к якорю, и гибкой мачты , которая, действуя как консоль , более свободно взаимодействует с движущейся жидкостью при колебательном движении. В нем нет шестерен или движущихся частей, поэтому ему не нужны масла или смазки, как в роторных машинах. Эксплуатация устройства практически не требует затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию. [8] Все эти функции приближают их к характеристикам солнечной энергии и делают их более полезными для распределенной энергии. Линейный генератор переменного тока преобразует механическую энергию в электрическую. Он считает с неодимовыми магнитами и егостатор расположен внутри подвижной части устройства. [7]
Преобразуя механическую энергию в электричество, генератор переменного тока гасит (демпфирует) вынужденное колебательное движение и одновременно может изменять частоту собственных колебаний движущейся конструкции. Таким образом, диапазон захвата увеличивается при сохранении резонансной частоты при более высоких скоростях ветра. Для этой задачи фирма запатентовала механизм, называемый системой настройки , основанный на магнитном отталкивании. [7] В отличие от вращающихся ветряных турбин, это явление может изменить кажущуюся константу упругости конструкции, которая зависит от амплитуды колебаний, что позволяет ей расти по мере роста скорости ветра. Несмотря на свою простоту, 6 семейств зарегистрированных патентовзащищать дизайн и технологии по всему миру. [9]