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無需葉槳 用風力產生的渦流來發電

2015-05-18 來源:愛極客 瀏覽數:986

  我們通常看到的風輪機是風車狀,這篇文里介紹的風輪機完全顛覆我們對傳統風力電機的想象:沒有葉槳。
  西班牙一家名為 Vortex Bladeless的公司提出一種渦輪機新理念Vortex,取代傳統的轉動螺旋槳的方式。他們的突破點是“渦量”(也被稱為渦度),這是個空氣力學詞匯,它能形成旋轉渦流。長期以來,渦量都是讓建筑師和工程師很頭疼的東西,他們在設計建筑時往往會避開風的渦流。理由很簡單:渦量會引起建筑結構搖擺振動,嚴重時還會像塔科馬海峽大橋(Tacoma Narrows Bridg)一樣土崩瓦解。
  而讓建筑師們覺得危險的東西在Vortex Bladeless公司創始人David Suriol、David Yáñez和Raul Ingeniero三個人的眼里卻是發展機遇。他們想:“為什么我們不能嘗試利用這種能量(渦量),而不是一味地躲避它。”他們在2010年成立這架公司,目的就是想讓這個讓物體振動的能量變為可生產利用的東西。
  Vortex的形狀看起來怪怪的,像是直沖云霄的煙囪,到那時它的形狀設計是經過縝密計算以確保其周圍能形成渦流的。Villarreal解釋說:“渦流需要聚在一起才能形成很大的能量。”在現已形成的Vortex模型里,它加長版的圓錐體是用玻璃纖維和碳纖維做成的復合材料做的,它能讓整根柱子盡可能不受阻擋地振蕩(它的重量越大就會導致振動頻率降低)。在柱子底部有兩圈相斥的磁鐵,它們在某種程度上扮演微型電機的作用。當柱子在暴風中歪向一個單一方向時,相斥的磁鐵會把它往反方向拉,就像在推動柱子逆風移動。如此產生的動能會在之后通過一個交流發電機轉換成電能。而交流發電機會增加Vortex的搖晃頻率,提高能量聚集的效率。
  該公司自稱這個設計里面沒有齒輪、螺栓或是其他機械的運動部件,而這導致制作、維護Vortex的成本大大降低。三位創始人稱,Bortex迷你版大概41英尺(約12.5米)高,在理想狀態下(風速大概在26英里/小時左右)最多能捕獲40%的風能。在他們的實際場地測試中,Mini版最終捕獲的風能比傳統螺旋式的少30%,不過這個缺點并不算什么。因為在一根螺旋桿渦輪機占的空間里,Vortex的柱子能立兩根。
  Vortex團隊說他們的產品還有幾個明擺著的優點:制作成本不貴,完全安靜無噪音、不會有鳥類被卷進螺旋桿里。Vortex Bladeless說它的渦輪機制作成本要比傳統螺旋式的少51%,而傳統的風輪機的葉槳和支撐系統就占了很大比例的成本。另外,Suriol介紹說,它看起來也很酷,“看起來就像蘆筍一樣,更自然。”
  該公司已經從民營公司和西班牙政府基金那里募得了1百萬美元的資金,他們計劃很快就會在美國先試水。Suriol說那里的關注度足夠,每天有200多封電郵發過來詢問這個風輪機的信息。當然,這項技術還需要進步。他們希望能把最初的產品——9英尺(約2.74m)高、100瓦的渦輪機帶給發展中國家,預備會在今年末開始實行。而Mini版將在一年內準備好。
  在目前這段時間,我們將還是看著風車占領主要地位,不過Suriol對這個現象持樂觀態度。他說:“我們不能說傳統的渦輪發動機不好,它們是很好的機器。我們只是以不同的角度、不同的思路,用不同的方法,提出了新的風能轉換方式。”

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