Dieses süße „kleine Kaninchen“ kann tatsächlich Strom erzeugen? Das stimmt! Während es seine „Flügel“ mit dem Wind schüttelt, exportiert es ständig Strom.

Wenn Sie an „Windkraftanlagen“ denken, denken Sie dann sofort an „weiße Windmühlen mit drei Flügeln“?

Neben dieser klassischen Form weist das echte Windrad auch eine Vielzahl zauberhafter Formen auf.

Warum Dreiklingen?

Als „Erfinder“ von Windkraftanlagen haben Windmühlen in den Niederlanden eine große Rolle bei der Entwässerung gespielt und sind auf der ganzen Welt bekannt. Auch das Bild der vierflügeligen niederländischen Windmühle ist tief in den Herzen der Menschen verankert.

Beliebt war auch die mehrflügelige Wasserwindmühle im Westen der USA. Mehrere Rotorblätter können dazu führen, dass der gesamte Rotor mehr Leistung erzeugt und mehr Leistung liefert.

Es sind Windmühlen mit vier oder sogar mehreren Flügeln entstanden. Warum werden sie bei Windkraftanlagen zu drei Flügeln?

Die Anzahl der Flügel hat keinen direkten Einfluss auf die Energieausnutzung, im Gegenteil, zu viele Flügel können den Luftstrom beeinträchtigend den Nutzungsgrad der Windenergie reduzieren. Anlagen zur Windenergienutzung können nur bis zu 59,3 % der kinetischen Energie des Windes erfassen und nutzen. Auf diese Weise kann eine Windkraftanlage mit nur einem Rotorblatt genauso viel Strom produzieren.

Allerdings sind Einblatt-Windkraftanlagen nicht zum Mainstream geworden. Ein einzelner Flügel kann ein extremes Ungleichgewicht in der Windkraftanlage verursachen und die Sicherheit der gesamten Windkraftanlage ernsthaft gefährden. Stellen Sie sich eine große Menge Wäsche vor, die eingepackt und trocken geschleudert wird. Die gesamte Waschmaschine vibriert heftig und schlägt sogar direkt zu.

Symmetrische zwei Rotorblätter können dieses Ungleichgewicht verbessern, sie sind jedoch immer noch nicht stabil genug, und die Anwendung von zwei Rotorblättern wird begrenzt sein, bis eine idealere Laststeuerungstechnologie verfügbar ist.

Die dreiflügelige Windkraftanlage löst das Gleichgewichtsproblem aufgrund ihrer optimalen Anordnungsform, aber „schwer“ ist auch zu einem der „Schmerzpunkte“ geworden. Ein einzelner Windturbinenflügel wiegt 20 Tonnen, und das aus drei Flügeln bestehende Windrad wiegt mehr als 60 Tonnen. Sobald es ein Qualitätsproblem mit dem Fundament am Boden gibt, kann die gesamte Einheit umkippen und einstürzen.

Einige Hersteller „brechen die Windkraftanlage auf Null“, indem sie mehrere kleine Rotorblätter verwenden und sie in vier Köpfe und zwölf Arme verwandeln. Im Jahr 2016 installierte der Windenergieführer Vestas an der Technischen Universität Dänemark in Dänemark eine Windkraftanlage mit vier Windturbinen, die nach zwei Jahren geräuschlosem Betrieb vollständig abgebaut wurde. Aufgrund der Knappheit an Modellen sind die Daten äußerst wertvoll und die beiden Institutionen haben fast nie Daten an die Öffentlichkeit weitergegeben.

Es gibt keine Klingen und es gibt Strom

Verrückte Wissenschaftler sind nicht bereit, mittelmäßige Klingen zu akzeptieren, also entwickeln sie das „klingenlose“ Schema. Nikola Tesla, der legendäre Elektrizitätsmagnat, meldete einst ein Patent für eine schaufellose Turbine an, das jedoch schlussendlich mangels geeigneter Herstellungsmaterialien abgelehnt wurde.

Basierend auf dieser Idee wurde eine blattlose Windkraftanlage in Form einer Spirale entwickelt. Der Wind treibt die Scheibe im Inneren in Rotation und treibt so den Generator zur Stromerzeugung an. Bei dieser Art von „Peppa Pig“-ähnlichen Windkraftanlagen muss jedoch die Genauigkeit der Verarbeitung und Herstellung jeder Komponente strikt gewährleistet sein, und gleichzeitig muss der Wind auf den Lufteinlass ausgerichtet sein, was seine Entwicklung einschränkt unter solch harten Bedingungen.

Um den aus allen Richtungen einströmenden Wind zu nutzen, wurden blattlose Windkraftanlagen in Form von „umgekehrten Hörnern“ entwickelt. Die in der Stadt Hengshui installierte Windkraftanlage fängt Windenergie in alle Richtungen ein und nutzt die Brise voll aus. Wenn der Luftstrom in das Innere eintritt, wird die Luftgeschwindigkeit allmählich erhöht, während die Rohre auf dem Weg langsam schrumpfen, und schließlich die Der an der engsten Stelle des Abschnitts befindliche Generator wird zur Stromerzeugung geschoben.

Zusätzlich dazu, den Wind in ihre eigene interne Stromerzeugung zu „überlisten“, sind einige Unternehmen noch einen Schritt weiter gegangen und zur einfachsten zylindrischen Struktur zurückgekehrt und haben den „Ruyi Golden Hoop Rod“ auf den Markt gebracht – Vortex Bladeless.

Es macht sich das Phänomen der „Karmen-Wirbelstraße“ zunutze: Wenn Luft durchströmt, entsteht ein „Wirbel“, der hin- und hergehende Schwingungen in den Säulen induziert. Vereinfacht ausgedrückt: Wenn die Säule geschüttelt wird, wird Elektrizität abgegeben. Allerdings ist die Effizienz dieses Modells äußerst begrenzt und langfristige Vibrationen verstärken den Verschleiß des Materials, so dass es noch nicht kommerziell einsetzbar ist.

Auch mit Hilfe des „Wirbelablösungseffekts“ gibt es eine weitere blattlose Windkraftanlage „Saphonian bladeless“. Im Gegensatz zur Golden Hoop Rod verfügt die Safinia über eine bewegliche Scheibe und ein Heckruder (aufgerichtete Trapezplatte).

Windkraftanlagen mit vertikaler Achse in der Zukunft

Im Jahr 2016 wurde in der Nähe des Nationalen Musikzentrums Islands eine windbetriebene Bushaltestelle in Betrieb genommen. Über dem Kiosk treiben seltsam geformte Windturbinen mit vertikaler Achse Beleuchtung und Elektronik an. Das Gerät ist nicht nur für niedrige Windgeschwindigkeiten (2 m/s), sondern auch für kalte Winde mit Hurrikanstärke (über 50 m/s) geeignet.

Die Drehachse einer Windkraftanlage mit vertikaler Achse verläuft senkrecht zur Richtung des Luftstroms und im Allgemeinen senkrecht zum Boden. Die traditionelle Windkraftanlage mit horizontaler Achse muss dem starken Wind standhalten, während die Windkraftanlage mit vertikaler Achse den Wind in keiner Windrichtung ablehnt und ihn wie bestellt annimmt.

Auch die strukturelle Belastbarkeit des Vertikalachsgenerators wurde deutlich erhöht, so dass er stärkeren Windstärken standhält. Diese Eigenschaften ermöglichen es dem Vertikalwellengenerator, in den riesigen Ozeanen zum Leben zu erwachen.

Eine neuartige Windkraftanlage mit großem Gehirn

Das von niederländischen Architekten entworfene „EWICON“ ist ein statisches Netz mit mehreren horizontalen Isolierrohren, die in einem rechteckigen Stahlrahmen-Außennetz angeordnet sind und jeweils dicht mit Düsen angeordnet sind, durch die ein aufgeladener Wassernebel und der Wind erzeugt werden bläst den Wassernebel, um einen elektrischen Strom zu erzeugen und so Strom zu erzeugen.

Im Film „Super Marines“ schweben viele Motorbootgeneratoren am Himmel, um die Stadt mit Strom zu versorgen, aber diese Technologie wurde im wirklichen Leben umgesetzt. Die durchschnittliche Windgeschwindigkeit in großen Höhen ist viel größer als an der Oberfläche, und die Schwankungen der Windgeschwindigkeit sind stabiler, und viele Unternehmen haben ihr Augenmerk auf die Windenergie in großen Höhen gerichtet, die ein großes Potenzial hat, und sie kommerziell genutzt. Motorbootgeneratoren'.

Um die Gesamtkonstruktion leichter zu machen, entstand die „Drachenwindkraftanlage“.

Obwohl diese „hirnöffnenden“ Windturbinen schön zu sein scheinen, ist die effiziente und stabile Energieübertragung immer noch ein großes Problem, das groß angelegte Anwendungen behindert.

Heutzutage wird die ausgereifte Dreiblatt-Windturbinentechnologie in großem Maßstab eingesetzt, doch Wissenschaftler erforschen immer noch neue Generatortypen. Die seltsame Erscheinung ist nur ein oberflächliches Phänomen, und die unendliche Annäherung an die Grenze der Windenergienutzung ist das ewige Ziel der Windenergieforschung. Diese extremen Beschäftigungen unter der Fassade der Kunst sind genau das, wo die Romantik der Wissenschaftler liegt.