في محاولة لزيادة الكفاءة وتقليل التكاليف ، أنتج مطورو توربينات الرياح العديد من التصميمات المثيرة للاهتمام ، وربما الجذرية ، للتوربينات الجديدة.
فيما يلي ستة من أكثر التصاميم إثارة للاهتمام التي ظهرت مؤخرًا. في محاولة لزيادة الكفاءة وخفض التكاليف، أنتج مطورو توربينات الرياح العديد من التصاميم المثيرة للاهتمام. ربما الجذرية، للتوربينات الجديدة. بالإضافة إلى تطوير قدرات النماذج التقليدية. لقد فحص هذا النمط من الابتكار مجالات مثل تصميم المواد، والديناميكا الهوائية، وحجم وشكل الدوار، والمتانة.
1. توربينات الرياح الدوامة الخالية من الشفرات
المصدر: VortexBladeless.com
“Vortex Bladeless” هي شركة طورت توربينات الرياح الخالية من الشفرات, كما تقول الشركة أن لديها القدرة على أن تكون أكثر كفاءة وأقل تدخلا بصريًا وأكثر أمانًا للحياة البرية. بما في ذلك الطيور، أكثر من التوربينات التقليدية. كما أن كل من RSPB وحملة حماية الريف الإنجليزي (CPRE)، وكلاهما من منتقدي صناعة الرياح، رحبا بالتوربين الجديد، الذي لا يحتوي على أجزاء متحركة وهو بلا ضوضاء تقريبًا ,قليل الاهتزاز أيضًا.
يستخدم التوربين طاقة دوامة حيث تتجاوز الرياح هيكلًا ثابتًا ، وتولد نمطًا دوريًا من الدوامات التي تتسبب بعد ذلك في تأرجح الهيكل. يلتقط التوربين الجديد هذه الطاقة عبر صاري ثابت ومولد طاقة وأسطوانة مجوفة وخفيفة الوزن. لا توجد أجزاء متحركة ، مما يلغي الحاجة إلى التشحيم ويقلل من التآكل والتلف. كما أنها أرخص وأكثر صداقة للبيئة .
2. ليام أف1
طورته شركة التكنولوجيا الهولندية آرخيمدس، تولد توربينات الرياح ليام أف1 للاستخدام المنزلي ما يصل إلى 80 في المائة من الطاقة من الرياح بينما تكون أيضًا أكثر هدوءًا من التوربينات التقليدية، وهي صغيرة الحجم وبأسعار معقولة. يمكنه أيضًا التقاط طاقة الرياح من اتجاهات متعددة. يتميز التوربين بدوار أمامي ولكن تم تصميمه على غرار مضخة أرخميدس اللولبية التي كانت تستخدم في اليونان القديمة لضخ المياه.
يتم تشكيل الشفرة على شكل حلزوني، مما يمكنها من الدوران وتجميع طاقة الرياح بزوايا تصل إلى 60 درجة من المحور المركزي. كما يمكن أن يولد التوربين طاقة من الرياح بسرعة تصل إلى 5 أمتار في الثانية، مما يوفر ما يصل إلى 1500 كيلوواط/ساعة سنويًا، مما يسمح بحوالي ثلث إلى نصف الكهرباء التي يحتاجها المنزل الهولندي العادي.
3. Invelox
توربين الرباح الأنبوبي، تم تطوير “إنفلوكس” بواسطة “Sheer wind”، وهي شركة مقرها في ولاية مينيسوتا بالولايات المتحدة الأمريكية. إذ أنه على شكل قمع مع منطقة سحب متعددة الاتجاهات تسمح بتجميع الرياح من اتجاهات متعددة. يتم توجيه الرياح من خلال النظام، ويتم التركيز عليها وتسريعها بشكل أكبر في قسم تأثير الفنتوري في النظام.
تأثير الفنتوري هو ظاهرة تحدث عندما يتم دفع سائل يتدفق عبر أنبوب خلال قسم ضيق، مما يتسبب في انخفاض الضغط وزيادة السرعة. ثم يتم تسليم الرياح إلى التوربينات/المولدات وتحويلها إلى كهرباء. تستخدم هذه التقنية التوربينات والدوارات الموجودة ولكنها تخفضها إلى مستوى الأرض، مما يسمح بتشغيل وصيانة أسهل وأرخص.
4. الحديبة
هذا النوع من الشفرات الدوارة التي يمكن استخدامها في كل من توربينات الرياح وأجهزة الطاقة البحرية، التي طورتها شركة تدعى Whalepower ، التي أشار مؤسسها، الدكتور فرانك إي فيش، إلى أن الحيتان الحدباء تستخدم نتوءات غريبة على حافتها الأمامية من الزعانف للاستفادة من ديناميكيات السوائل في بيئتها البحرية.
ابتكرت الشركة نسخًا من هذه المطبات على الحافة الأمامية من دواراتها للتغلب على قيود ديناميكيات السوائل. وهذا بدوره يزيد من كفاءة الأداء والموثوقية مع تقليل الضوضاء أيضًا.
5. GE 2.5-120
توربينات الرياح 2.5 – 120 هي نموذج تقليدي مصمم للأداء العالي والموثوقية والتوافر، بناءً على أداء سابقاتها. يتميز التوربين بدوار بطول 120 مترًا مع تحكم أحادي الشفرة يشتمل على أحدث التحسينات في أدوات التحكم في إدارة الحمل، والانبعاثات الصوتية المنخفضة، وتحويل الطاقة الكهربائية الفعال، والأداء القوي.
إنه مصمم للمناطق الحرجية ومواقع الرياح المنخفضة إلى المتوسطة ويوفر زيادة بنسبة 25 في المائة في عامل القدرة وزيادة بنسبة 15 في المائة في إنتاج الطاقة السنوي (AEP). يؤدي هذا بدوره إلى زيادة ساعات تشغيل الحمولة الكاملة، مما يحسن اقتصاديات المشروع لمطوري مزارع الرياح.
6. EWT DW61
تم تطوير DW61 (Direct Wind 61) بواسطة EWT، بناءً على تجربة DW54. تم تصميم التوربين لزيادة الإنتاج بشكل كبير بقطر دوار أكبر ، ناتج عن أحدث تصميمات الشفرات الديناميكية الهوائية وتقنيات التحكم المتقدمة.
ركزت الشركة تطورها على المتطلبات العالمية للجيل المحلي ، داخل وخارج الشبكة ، لإنتاجية عالية وتكاليف تنافسية فيما يتعلق بإمدادات الشبكة المحلية. تم تثبيت النموذج الأولي DW61 مؤخرًا في ليليستاد بهولندا ، وتتوقع الشركة نشر الوحدات الأولى في الربع الثالث من عام 2016.
