Strona dla uczniów technikum

 

Strona główna

Galeria Mapa strony Historia Kontakt PSBiG Filmy  

Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej

 

     Vademecum energetyki odnawialnej

Energia wód płynących Energia słoneczna Energia geotermalna Energia wiatru
Pompy ciepła Biomasa Biogaz Energia oceanów
Ustawy i rozporządzenia
Jesteś: Vademecum energetyki odnawialnej→Energia wiatruSiłownie wiatroweInne konstrukcje siłowni poziomych

    

 

3.9 Inne konstrukcje siłowni poziomych (na podstawie poradnika siłowni wiatrowych)

 

 


3.9.1 Turbina wiatrowa energy ball.

 

To przykład turbiny w kształcie kuli o nieco inne zasadzie działanie niż klasyczne wiatraki. W konwencjonalnych siłowniach o osi poziomej element roboczy obraca się zawsze prostopadle do osi, turbina energy ball obraca się natomiast w płaszczyźnie równoległej do osi poziomej. Urządzenie przede wszystkim wyróżnia kulisty kształt, który jest wynikiem prac podejmowanych z myślą o efektowniejszym, cichszym i bezpieczniejszym uzyskaniu energii elektrycznej. I tak rzeczywiście jest: niewielkie rozmiary oraz sferyczny układ turbiny umożliwi-ły wzrost wydajności przy jednoczesnym obniżeniu poziomu hałasu. To z kolei czyni tę si-łownię wiatrową idealną do domowego użytku.  Jego zaletą jest również to, że sprawdza się również w warunkach słabego
nasilenia wiatru. Wykorzystuje bowiem tzw. efekt Venturiego.

Dane techniczne Energy Ball V200:

- turbina składa się się z 5 wirujących łopatek

- długość całkowita 1,98m

- zalecana wysokość instalacji 12-15m

- niski hałas i wibracje

- maksymalna moc 2250W przy prędkości wiatru 19m/s i 400W przy prędkości wiatru 10m/s

- rozruch przy prędkości wiatru 3m/s

- maksymalna prędkość wiatru 40m/s

- waga 90 kg

Poniżej przedstawiam tabelę z roczna produkcję energii w zależności od średniej prędkości wiatru

 

Siłownie wiatrowe z dwoma wirnikami

 

Turbiny z ruchem asymetrycznym

Siłownie takie posiadają dwa oddzielne wirniki wirujące niezależnie, ale na wspólnej osi. Każdy z wirników obraca się przy tym w przeciwną stronę. Energia obrotowa pierwszego wirnika w około 40% przetwarzana jest na energie elektryczną, reszta zamieniana jest na energię wiatru za wirnikiem. Jeśli   na drodze tej energii umieścić drugi wirnik obracający się przeciwnie to część tej energii można wychwycić. W efekcie cała turbina wykorzystuje znacznie więcej energii z pierwotnego wiatru.

 Innym rozwiązaniem jest turbina California SuperTwin (fot.2) z dwoma dwupłatowymi wirnikami napędzającymi jeden alternator. Wirniki umieszczone są w dość dużej odległości od siebie i ustawione pod niewielkim kątem na wiatr, dzięki czemu nie zakłócają sobie wzajemnie pracy. Oba obracają się w jednym kierunku. Rozruch turbiny wymaga wiatru o prędkości około 8 mil/godz. czyli około 3,5m/s pełna moc około 2 kW uzyskuje przy wietrze 30 mil/h (13,5 m/s).

 

Fot. 2 California SuperTwin

 

Siłownie wiatrowe łączone w układy

 

Rozwiązanie opisane powyżej zainspirowało do dalszych badań i stworzenia elektrowni wiatrowej multiwirnikowej. Jednym z rozwiązań już testowanych jest siłownia SELSAM o mocy 3 kW wyposażona w 7 rotorów (fot.3). Badanie są na tyle obiecujące, że jej twórca Doug Selsam zaprezentował już futurystyczne rozwiązanie takiej siłowni dla wieżowca Sanchez Tower o wysokości 1/2 mili, gdzie wytwarzany z siłowni prąd miałby zapewnić energię elektryczną, między innymi do odsalania wody. Więcej projektów na stronie www.selsam.com

 

 

 

 

 

 

 

Rys. Sanchez Tower z elektrownią SELSAM.

 

 

 

Latająca siłownia wiatrowa - Urządzenie o nazwie Buoyant Wind Turbine (BAT) opracowane zostało przez amerykańską firmę Altaeros Energies. Jedną z jego zalet, w porównaniu do zwykłych turbin wiatrowych, może być znacznie większa odległość od ziemi (wyliczone optimum to ok. 300 metrów), a co za tym idzie – łatwiejszy dostęp do silnych ruchów powietrza.

Fot. Buoyant Wind Turbine (BAT)

 

Projektanci urządzenia zachwalają je jako świetne źródło energii wszędzie tam, gdzie tradycyjna sieć elektryczna napotyka problemy techniczne. Dlatego testują BAT-a na Alasce. Równocześnie podpowiadają jednak, że tego typu elektrownia może być świetnym rozwiązaniem tymczasowym na terenach objętych klęską żywiołową, na przykład trzęsieniem ziemi. Zanim dojdzie do odbudowania pełnej infrastruktury kilka takich podniebnych "baranków" z powodzeniem pełnić może rolę źródeł energii elektrycznej.
Buoyant Wind Turbine (BAT) Balon unoszący turbinę wypełniony jest łatwopalnym helem, jednak po pierwsze wszystkie powłoki wykonane są z bardzo odpornego materiału, a po drugie – nie ma ryzyka zagrożenia ludzkiego zdrowia lub życia. Sama turbina wyposażona jest w śmigło o trzech specjalnie zaprojektowanych łopatach, działających nie tylko efektywnie, ale i cicho. Całość – według zapewnień projektantów – jest wyjątkowo prosta w obsłudze. Możliwe jest również "doposażenie" elektrowni w dodatkowe funkcje, np. badań atmosferycznych.

Duża wysokość na jakiej można osadzić siłownię BAT powoduje możliwość korzystania ze znacznie silniejszych i stałych wiatrów (rys.)  Pierwsze modele próbne maja moc 30 kW i wymagają balonu o pojemności 1000 m3 helu. W planach są siłownie o mocy 200kW

 

 

 

Nie jest to jedyny projekt latającej siłowni. Na świecie są inne pomysły jak np. Makani na zdjęciu poniżej z czterema wirnikami. Siłownia przypomina duży latawiec. pracuje wpołaczeniu z platformą zamocowana na ziemi. Wysokość na której może być osadzona to 400-1100 stóp, czyli 130-330m. Moc w wersji makro dochodzi do 600 kW

 

Siłownia wiatrowa ze zwężką Venturiego

Konstrukcja naziemna ale o zupełnie niekonwencjonalnym kształcie. W zasadzie trudno ją klasyfikować, bowiem wiatr zmienia tutaj kierunek z pionowego na poziomy dodatkowo przyspieszając w wyniku przewężenia kanału. Sam wirnik zamocowany jest w końcowej części kanału o najmniejszej średnicy gdzie wskutek efektu spadku ciśnienia dochodzi do przyrostu prędkości wiatru. Siłownia startuje przy bardzo małej prędkości wiatru rzędu 1mila/h, czyli zaledwie około 0,5m/s. Dzięki zwężce venturiego prędkość wiatru w kanale zwiększa się 4-ro krotnie. W kanale można dodatkowo zamocować nie jeden ale 2 a nawet trzy wirniki

Rys. Invelox wind turbine - turbina z efektem venturiego.

Testy
Egzamin zawodowy
Materiały do zajęć
Ciekawe linki

 

 

 

 Internetowe liczniki