211service.com
Geresnės vėjo turbinos
ExRo technologijos Vankuveryje (BC) įsikūręs startuolis sukūrė naujo tipo generatorių, kuris puikiai tinka vėjo energijai gauti. Tai galėtų sumažinti vėjo turbinų kainą ir padidinti jų galią 50 procentų.
Maitinimo korpusas: Variniai laidai driekiasi iš naujo tipo generatoriaus prototipo, kuris buvo sukurtas atsižvelgiant į vėjo greičio kintamumą.
Naujasis generatorius efektyviai veikia įvairesnėmis sąlygomis nei įprasti generatoriai. Kai per paprastą generatorių einantis velenas sukasi optimaliu greičiu, daugiau nei 90 procentų jo energijos gali paversti elektra. Bet jei jis pagreitėja arba sulėtėja, generatoriaus efektyvumas smarkiai sumažėja. Tai nėra problema įprastose elektrinėse, kur turbinos sukasi pastoviu greičiu, maitinamos nuolatiniu energijos tiekimu iš anglies ar kito kuro. Tačiau vėjo greitis gali labai skirtis. Gali padėti turbinos mentės, kurios keičia žingsnį, kad sugautų didesnį ar mažesnį vėją, taip pat gali padėti transmisijos, kurios tarpininkauja tarp besisukančių menčių ir generatoriaus veleno. Tačiau transmisijos padidina ir gamybos, ir priežiūros išlaidas, be to, yra riba, kiek keičiant ašmenų kampą galima kompensuoti besikeičiančius vėjus.
Naujasis „ExRo“ dizainas pakeičia mechaninę transmisiją, prilygstančią elektroninei. Tai padidina vėjo greičių diapazoną, kuriuo jis gali veikti efektyviai, ir geriau reaguoja į staigius gūsius ir užliūlius. Nors esant didžiausiam vėjo greičiui, mentes vis tiek reikės pakelti, kad būtų pašalintas vėjas, generatorius leis turbinai surinkti daugiau energijos pučiant dideliu greičiu ir gūsiais. Dėl to turbina per metus galėtų pagaminti vidutiniškai 50 procentų daugiau galios, sakoma Džonatanas Ričėjus , „ExRo“ vyriausiasis technologijų pareigūnas. Iš tiesų, kai kuriose vietose galia gali padvigubėti, sako Edas Nowickis , Kalgario universiteto elektros inžinerijos profesorius, konsultavęs ExRo.
Generatorius veikia pagal tuos pačius principus, kaip ir daugelis įprastų generatorių: prie besisukančio veleno pritvirtinti magnetai sukuria srovę, kai praeina aplink veleną išdėstytas stacionarias varines rites. Įprastuose generatoriuose visos ritės yra sujungtos. „ExRo“ generatoriuje, priešingai, atskirus ritinius galima įjungti ir išjungti elektroniniais jungikliais. Esant mažam vėjo greičiui, įsijungs tik keli ritės – tiek, kad būtų galima efektyviai surinkti nedidelį energijos kiekį esant mažo greičio vėjui. (Jei būtų aktyvių daugiau ritinių, jie suteiktų didesnį atsparumą besisukantiems magnetams.) Esant didesniam vėjo greičiui, daugiau ritinių įsijungs, kad daugiau energijos paverstų elektra. Jungiklius galima greitai išmesti, kad jie prisitaikytų prie greitai besikeičiančio vėjo greičio.
Vidinis vaizdas: Du magnetų žiedai (mėlynai pilki), vienas viduje, o kitas išorėje varinių ritinių serijoje (raudona ir žalia), sukasi generuodami elektros energiją.
Kita konstrukcijos dalis leidžia generatoriui geriau reaguoti į besikeičiančius vėjo greičius. Norint surinkti didelį energijos kiekį, reikia daug ritinių. Jie gali būti išdėstyti labai didelio skersmens generatoriaus viduje, tačiau tada rotorius, ant kurio buvo sumontuoti magnetai, taip pat turėtų būti didesnis. Dėl to būtų sunkiau pajudinti rotorių arba pakeisti jo sukimosi greitį. (Didesnis atstumas tarp generatoriaus centro ir ritių padidina vadinamąjį inercijos momentą.) Vietoj to, ExRo generatorius paskirsto rites tarp kelių mažo skersmens generatorių (kuriuos mokslininkai vadina kaminais) per veleno ilgį. Dėl mažesnio skersmens sukimosi greičius keisti lengviau. Daugiasluoksnė konstrukcija taip pat palengvina generatoriaus pritaikymą konkrečiai vėjo jėgainei. Svetainėje, kurioje pučia nedidelis vėjo greitis, reikėtų kelių kaminų. Svetainėje, kurioje pučia greitas vėjas, būtų galima pridėti daugiau, kad generatorius galėtų paversti daugiau energijos į elektros energiją.
Kitos įmonės sukūrė konstrukcijas, kuriose yra keli generatoriai, kuriuos galima įjungti atskirai, priklausomai nuo vėjo greičio. Tačiau juos reikia įjungti ir išjungti mechaniškai, todėl generatorius tampa sunkesnis ir sudėtingesnis bei padidėja sąnaudos. Sumažinus techninę priežiūrą ir sumažinus svorį, pašalinus mechaninių pavarų ir sankabų poreikį, ExRo galėtų sumažinti išlaidas. Ir tai, sako Paulius Sclavounosas MIT mechanikos inžinerijos profesorius, yra pagrindinis veiksnys sprendžiant, ar bandyti pagauti daugiau vėjo energijos. Pasak jo, „ExRo“ gali turėti pranašumą, nes jos technologijos raktas yra elektroninis valdymas, kuris yra nebrangus. Iš tiesų, bendrovė teigia, kad vėjo turbinos operatorius, naudodamas naująjį generatorių, per metus iš turbinos galėtų uždirbti 57 procentais daugiau pinigų.
ExRo sukūrė ir išbandė laboratorijos masto prototipą. Padidėjusios energijos gamybos apskaičiavimai grindžiami modeliais, kuriuose naudojami esamų vėjo turbinų aikštelių duomenys. Šių metų pabaigoje arba kitų metų pradžioje bendrovė pradės mažos, penkių kilovatų galios vėjo turbinos bandymus. Ritchey teigia, kad bendrovė neturės tvirtų duomenų apie energijos gamybą, kol nebus baigti šie bandymai. Kitas žingsnis – esamose vėjo jėgainėse įrengti didesnių megavatų galingumo generatorius.