我们之前已经介绍过立式风力涡轮机,但是这一架已经击败了他们。初创公司Vortex Bladeless正在开发一种-无叶片微型风力发电机,其形状像只有冰棍一样长的超长冰棒棍棒,就像没有任何冰淇淋的冰淇淋蛋筒。从远处看,好像一根电线杆插在地面上,因此乍一看,您可能会发现那里根本没有东西。
但是,这项技术确实可以发电,它吸引了哈佛大学,SunEdison的TerraForm Power可再生能源部门以及IT咨询公司Efron Group最近推出的初创孵化器Dat Venture的兴趣,因此您可能会开始尽早了解更多有关Vortex Bladeless的信息。
涡旋无叶微型风力发电机
Vortex Bladeless依靠一种称为涡旋的空气动力学现象,在这种现象中,围绕结构流动的风会形成小旋涡或旋风。只要它们比较小就没有问题。
流体动力学中的平行效应称为Kármán涡街(或片状)效应,指的是当流体围绕物体或结构流动时形成的涡流模式。
转化为空气动力学特性,一旦迷你旋风变得足够大,它们就会引起结构振动,如果您可以捕获该运动的机械能,那么就有了电。
涡流的力量非常强大,您可以从臭名昭著的塔科马海峡大桥(Tacoma Narrows Bridge)中看到一个生动的例子。塔科马海峡大桥在1940年开放后仅几个月,就遭到强风袭击,像橡皮筋一样开始蠕动,然后塌陷到塔科马海峡中:
当您将原理应用于立式微型风力发电机时,首先是一个没有叶片或其他运动部件的杆状结构。
这听起来很简单,除了单个结构只会在特定频率下振荡。诀窍是通过扩大频率范围来使每个涡轮机发挥更大的作用。
Vortex Bladeless的开发人员通过开发“磁耦合系统”解决了这个问题,该系统利用了不同的振荡幅度:
…当风增强时,排斥的磁力上升,从而减小了杆和磁体之间的距离。结果,振荡和所产生能量的电势最大。这样,Vortex可以自动改变刚度并与进来的风速“同步”,以保持共振而不会受到任何机械或手动干扰。
这是Vortex Bladeless的视频,说明了整个过程:
Vortex Bladeless称,锦上添花的是,这种设计将传统风力涡轮机的制造和维护成本削减了一半。
微型风力发电机的发展方向
我们在CleanTechnica和我们的姊妹网站Planetsave上进行了有关微型风力涡轮机的热烈讨论。争论的重点是微型风力涡轮机的成本效益,各种定义为每台风力涡轮机小于1兆瓦或小于5兆瓦。Vortex Bladeless属于这两个类别中的较小者,其初始产品线为两种型号,分别是1兆瓦的Gran和4千瓦的Mini。
但是,我们一直注意到,至少在某些市场领域,每千瓦时相对较高的成本不一定会破坏交易。
在旅游业中,法国的艾菲尔铁塔就是一个杰出的例子。作为世界上最受欢迎的旅游胜地之一,这种标志性的技术赞誉最近进行了全面的绿色改造,其中包括嵌入塔本身的一对高能见度垂直微型风力涡轮机。
在美国,职业体育市场是最早的采用者。我们可以想到至少有两支足球队在费城的微型风力涡轮机场上打球,费城老鹰队和布法罗比尔队。
代表美国商业领域的是福特,该公司一直在利用其风帆式微型风力发电机和太阳能电池阵列供电的电动汽车充电站来欺骗其一些经销店。通用电气是另一家涉足微型风能/电动汽车充电市场的美国公司。
因此,至少在知名度和绿色品牌方面,微型风力发电机的价值似乎越来越高。
美国能源部还预计,在更具弹性的分布式能源生产方面,农业,商业和住宅市场都有潜在的增长,将带来更多价值。
去年,该机构启动了一个资金有限(130万美元)但意义深远的微型风力发电机计划,目标市场是5至250千瓦的市场。
至于Vortex Bladeless如何适应所有这些问题,该涡轮机的超薄轮廓使其可以安装在大型涡轮机无法提供的各种狭窄空间中,如果它与电力一起产生的噪声很小或根本没有,则具有额外的布朗尼点。 。
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图片来源(顶部,屏幕截图):由Vortex Bladeless提供。
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