20-12-2014 / 11-08-2018

Ветровая безлопастная электростанция вполне может изменить подход к возобновляемым источникам энергии. Тунисская компания Saphon разработала новый тип ветроустановки под названием Saphonian, которая обещает быть более эффективной и менее дорогостоящей, чем все предшественники. Традиционные лопасти заменяет один диск имитируют форму и функцию паруса, что позволяет новому генератору производить энергию из кинетической, получаемой из движения паруса от ветра. Разработчики утверждают, что такой ветряк позволит удвоить эффективность и в два раза уменьшить затраты типичного устройства. Эта система не подпадает под теоретический предел Беца (59%).

"Saphonian" назван в честь древнего божества ветра, которому поклонялись в Карфагене. Лопасти заменены парусом. Вместо того чтобы вращать ротор, ветер надувает парус, который без вращательного движения колеблется вперед и назад. Такое движение позволяет преобразовать большинство кинетической энергии в механическую с помощью поршней. Затем полученная энергия преобразуется в гидравлическое давление и может либо храниться в гидроаккумуляторе, либо мгновенно преобразовываться в электричество с помощью гидравлического двигателя и генератора. Благодаря аэродинамической форме Saphonian, сила трения становится движущей силой электростанции, а подъемная сила становится практически нулевой.

По мнению фирмы, парусные электростанции в 2,3 раза более эффективны, чем их аналоги с вращающимися лопастями и на 45% дешевле. Эти расходы могут быть сокращены еще больше, если настроить определенные компоненты. Кроме того, благодаря гидравлической системе, затраты могут быть сохранены, чтобы обеспечить более стабильный источник электричества.

Видео:

По словам организаторов компании, их цель заключалась не в том, чтобы улучшить нынешние технологии ветряных турбин, а в том, чтобы бросить вызов нынешним технологиям и разработать радикально новый способ использования ветра. Основная идея состояла в том, чтобы удалить всю вращающуюся систему (лопасти и ротор) и заменить ее невращающимся парусным корпусом. Идея эволюционировала со временем и стала многообещающей технологией, названной "безлопастной". Вдохновением для разработчиков в значительной степени послужили парусные лодки.

Второе поколение

После тестирования первых прототипов и подтверждения инженерных рассчетов, тунисские изобретатели в настоящее время работают над вторым поколением, чтобы улучшить гидро-механические характеристики.

Видео: второе поколение безлопастного ветрогенератора от Saphonian.

Было разработано и протестировано несколько прототипов. Первоначальный дизайн радикально эволюционировал, поскольку было сделано несколько улучшений, которые помогли оптимизировать конечное устройство. Помимо дизайна, функциональность прототипов постоянно увеличивалась за рекордное время. Второе поколение превышает первоначальные ожидания. Последняя версия доказала, что Сафониан является надежным, устойчивым и масштабируемым устройством, как и привычные лопастные ветрогенераторы.

Как это работает

Вместо вращающихся лопастей, ветер захватывается изогнутым парусным корпусом, который следует за движением трехмерного узла. Это движение (подобно качающейся чашечке) позволяет преобразовать большую часть кинетической энергии ветра в механическую с помощью поршней. Поршни соединены с гидравлической системой, которая позволяет преобразовать механическую энергию в гидравлическое давление, а затем, в электричество.

Заменив лопасти парусным корпусом, обладающим высоким коэффициентом аэродинамического сопротивления, разработчикам удалось значительно повысить эффективность устройства.

Безлопастный Сафониан способен захватывать в два раза больше ветра, чем обычная лопастная турбина для той же зоны охвата. Изогнутая форма тарелки способна проглотить большую часть дующего ветра. Благодаря специфическому движению парусного корпуса и отсутствию лопастей, Сафониан освободился от закона Беца. Это также уменьшило аэродинамические потери.

Компания Saphon получила международный патент на безлопастные ветроустановки и в настоящее время ищет сотрудничество с производителями, чтобы начать массовое производство.