Generatori eolici verticali con rotore Daria

I generatori eolici basati su turbine ad asse orizzontale non sono l'unica soluzione possibile per la conversione di alta qualità dell'energia eolica in elettricità. Esistono altri progetti che a volte mostrano una maggiore efficienza rispetto alle turbine assiali. Un esempio di tale progetto alternativo è un generatore eolico a rotore verticale Daria.

Questa insolita soluzione fu proposta nel 1931 dal designer aeronautico francese Georges Darier, che si incaricò di creare un tale generatore eolico che avrebbe funzionato in qualsiasi direzione del vento, senza richiedere un orientamento rigoroso.

È stato proposto di posizionare il rotore del generatore insieme a pale strette verticalmente, in modo che in venti sia bassi che forti, una parte significativa del flusso d'aria non incontra una significativa resistenza aerodinamica, ma preme direttamente sulle superfici di lavoro delle pale, portando alla loro rotazione.

Da questo punto di vista, anche il rotore Savonius, proposto nel 1922 dall'ingegnere finlandese Sigurd Savonius, è inferiore, poiché ha una limitazione dell'efficienza alle alte velocità del vento. Il rotore Darier, a sua volta, è privo di queste carenze, sebbene non abbia una descrizione matematica così dettagliata del suo lavoro come il suo predecessore.

È interessante notare che il rotore Darier nelle sue migliori prestazioni ha tre ali aerodinamiche, che sono montate su travi orizzontali posizionate radialmente ad una certa distanza dall'asse centrale del rotore.

Per questo motivo, la natura del flusso d'aria intorno alle ali del rotore Daria è complicata, ma la velocità del generatore elimina completamente questo apparente inconveniente. Mentre, ad esempio, le turbine ad asse orizzontale e lo stesso rotore Savonius perdono la loro efficienza in presenza di forti venti, il rotore Darier ruota circa 3,5 volte più velocemente in condizioni simili e non causa problemi di bilanciamento.

Un albero rotante posizionato verticalmente praticamente non influisce negativamente sul funzionamento di un generatore eolico con un rotore Darier, ma piuttosto contribuisce all'efficienza, poiché è piuttosto sottile. In tali condizioni, il rumore prodotto dal dispositivo è molto più basso di quello dei generatori eolici ad asse orizzontale, che ricorda più i grandi ventilatori con eliche.

Qui, il flusso d'aria scorre attorno alle pale e all'intero generatore in qualsiasi direzione in modo uniforme, il che, a proposito, fornisce un'enorme velocità di un rotore così unico. Allo stesso tempo, i generatori eolici con un rotore Daria sono semplici da produrre, qui non è nemmeno necessario un profilo elica.

Tuttavia, in tutta onestà vale la pena notare alcuni degli svantaggi di tali progetti. A causa dell'effetto Magnus, l'albero del generatore con il rotore Darier presenta carichi significativi, quindi il design deve essere eseguito in modo molto accurato e fino ad oggi non esiste un modello matematico adeguato. E il rimborso di eventuali generatori eolici nel tempo è lungo. Per questo motivo, i produttori di generatori eolici ad asse orizzontale non hanno fretta di scartare la tecnologia che funziona da anni.

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Comments

[#1 Paul]

Molti confondono diversi tipi di generatori eolici verticali. Le opzioni più comuni sono con rotori Sivonius, Daria e con un rotore a spirale.Il modello verticale più semplice è il rotore Savonius. Ha due o più lame che sono semicilindri cavi (i cilindri sono tagliati a metà in verticale). Esistono varie opzioni per la posizione e il design di queste pale: installate simmetricamente, sovrapposte, con un profilo aerodinamico. La prossima struttura verticale è il rotore Darier. Le sue pale sono ali con un profilo aerodinamico. Possono essere arcuati, a forma di H, a spirale. Un altro tipo di assemblaggio verticale è un rotore a spirale. È dotato di lame che sono attorcigliate lungo l'asse del supporto. C'è anche l'opzione di un generatore eolico verticale con molte pale. Questo è un design con due file di pale verticali: esterno e interno. Strutturalmente, tutti sono simili. In generale, le turbine eoliche di questo tipo sono caratterizzate da un'efficienza piuttosto elevata ed è sorprendente che finora non abbiano trovato un'ampia distribuzione. A proposito, nonostante la grande quantità di informazioni varie, creare un generatore eolico con le tue mani non è facile. Ciò richiede determinate abilità e conoscenze nel campo della meccanica, dell'ingegneria elettrica e dell'elettronica. Ma per le persone con questa conoscenza, questo compito è del tutto possibile. Inoltre, un generatore eolico fatto in casa avrà un costo significativamente inferiore rispetto al design acquistato.