Za naravo LinZe

Obnovljivi viri energije

Za prihodnost potrebujemo energijo. Takšno, ki ne deluje destruktivno na okolje, v katerem živimo. Lasnosti Zemlje so poskrbele, da imamo energijo sonca, v različnih oblikah, porazdeljeno po celem planetu, zato ne vidimo razloga, da to energijo centraliziramo v velike energetske projekte, samo zato, da jo nato spet razporedimo tja, kjer jo potrebujemo. Decentralizirana proizvodnja energije je iz stališča racionalnosti boljša metoda. A proizvodnja energije tam, kjer jo potrebujemo, sama ni dovolj za sodobno energetsko potrošnjo. Pomembno je tudi, da imamo energijo na razpolago takrat, ko jo potrebujemo. Z težavnim skladiščenjem in racionalno uporabo energije se bomo pri LinZeRo ukvarjali v naslednjih projektih, a prvo moramo poskrbeti za proizvodnjo energije. To področje raziskav in razvoja smo poimenovali zelene energije (Ze), kot uvod v boljšo prihodnost.

Brez zelene energije si ne moremo predstavljati stabilne prihodnosti in ker je težko primerjati prednosti in slabosti posameznih tehnologij za pridobivanje električne energije, smo izbrali tisto, ki je najbolj predstavljiva in dostopna vsem – vetrne elektrarne. Odvzeli smo večino slabosti te tehnologije in s pomočjo Lin0 dodali še univerzalnost. Predstavljamo vam vetrne turbine ZeT.

Veter

Zakaj veter? Ker ob vedno večjem učinku sonca, s pomočjo toplogrednih plinov, pričakujemo vedno večje temperaturne razlike, ki so pogoj za nastanek vetra. Ker zaradi površja Zemlje (70% voda) pričakujemo vse več oblačnega vremena. Ker smatramo, da je panoga vetrnih elektrarn tehnološko ena najbolj zanemarjenih v zadnjih 100-ih letih.

Prvo vprašanje, ki si ga zastavimo pred raziskavami je: “Kaj lahko izboljšamo?” A, ker je odgovor vedno: “Vse!”, se osredotočimo na tiste stvari, ki prinašajo največ dodane vrednosti. Pri vetrnih elektrarnah je ena takih stvari prav gotovo akumulacija zračnih tokov. To potrjujejo tudi vse energijske enačbe, kjer potencialna moč raste linearno z maso in eksponentno z hitrostjo medija (v našem primeru – zrak). Prevod iz fizike nam pove, da je hitrost vetra bolj pomembna, kot pa velikost turbine. Newton je tako določil velikost turbine. Na pravo pot pa nam je pomagal tudi Betz, ki je z svojimi raziskavami pokazal problematiko zasičenja zračnih tokov. Da je uporaba deflektorjev in laminatorjev oz. usmerjevalcev vetra smiselna je potrdila tudi CFD analiza.

Prednosti in lastnosti ZeT

Glavni problem vertikalnih turbin je zrak, ki se vrtinči (turbulenca) in s tem zavre krila na nasprotni strani ter tako zmanjša skupni izkoristek. Naša konstrukcija nima teh problemov, saj preusmerja veter v vorteks in ustvarja sesalni efekt na straneh, ki niso izpostavljene vetru, tako poveča količino efektivnega zraka in posledično moč turbine.

Spiralna komponenta nagnjenih kril dodatno preprečuje vibracije, zmanjša hrup in porazdeli osno obremenitev, saj razporedi sile preko celotnega oboda osi. Glavni namen spiralne konstrukcije je torej preusmerjanje vetra v spiralno kroženje, vrtinčenje oz. ustvarjanje vorteksa, ki črpa in potiska zrak v smeri proti vrhu. Vrtinčenje izvaja dodatni pritisk in tako povečuje efektivni presek oz. površino krila. Hitre spremembe smeri vetra tako ne povzročajo problematike, ki najbolj zmanjša učinkovitost konkurenčnih turbin. Za odpravo teh težav se konkurenca poslužuje zelo visokih stebrov, saj je v višini veter bolj konstanten, brez sunkov in spreminjanja smeri (laminarni tok).

Deflektorji oz. usmerjevalniki vetra poskrbijo za povečanje hitrosti zraka in ga brez turbulenc usmerijo na krila turbine, kar še dodatno zmanjšuje vibracije in povečuje učinkovitost.

Skupni rezultat je široko območje števila obratov, prosta izbira števila faz, visoke delovne temperature, večja moč za manjši volumen, nizki startni moment, hitro ustavljanje in zagon generatorja, visoke impulzne obremenitve (kratko-časovne preobremenitve), ekstremno široko področje delovne moči, visoka obremenljivost tudi pri nizkih obratih ter dolga življenjska doba.