設計師們最具創意的十大風力渦輪機

gogo2man

來源:生活10大網

隨著陸地能源的緊缺，科學家們正尋求可再生能源的研究，下面讓小編帶大家領略設計師們所設計的10大風力發電機的魅力吧。

1、格林姆肖風力發電機

這種天線一樣的渦輪機似乎不像是從風中收集能量的一種方式，更像是與外星人聯系的無線電信標。建築師格林姆肖的這種獨特設計所產生的能量，大約是同等大小傳統海岸渦輪機的三倍。


2、風桿無葉片渦輪機

這種設計使它更像是在風中搖曳的巨大香蒲，每次風吹動風桿搖動的時候都會產生電能。相對於傳統設計的主要優勢在於它幾乎不產生噪音，而且沒有旋轉的葉片危害鳥類安全。


3、單葉片渦輪機

新西蘭的風力發電所不僅證實渦輪機可以僅靠一個葉片工作，而且這種設計比傳統的多葉片設計更加廉價而且更安靜，它僅有的單葉片能夠自動減少噪音。

4、風力壩

你或許聽說過水電站壩，但是你聽說過風電站壩嗎?這個巨大的風帆設計用於俄羅斯北部拉多加湖的一個多風的山谷中，它將像大壩一樣讓風集中穿過中心的渦輪機。


5、風箱

這個創新設計是肖恩-弗拉納(ShawnFrayne)觀看了塔科馬海峽橋的視頻後受到的啟發。弗拉納意識到松緊帶在風中振動的時候能夠發電，這種設計能夠很好的為小型家電和設備提供能量。


6、空中風力渦輪機

這種獨特的設計更像是空軍的一架絕密飛機而不是一個風力渦輪機。在更高的高度上，馬卡尼電力公司設計的這種空中風力渦輪機收集風時擁有更大的優勢。


7、“納米皮膚”

設計師AgustinOtegui提出了一種獨特的想法，使用數千個編織在一起的微型渦輪機來創造一種布料一樣的“皮膚”。當風吹過它的表面時，迷你渦輪機就會開始旋轉。


8、風力收割機



這個裝置有點像巨人的蹺蹺板，你或許會奇怪它如何用風產生電能。這種奇特形狀的渦輪機專門設計可以借助那些無法使傳統渦輪機旋轉的微風來產生能量。


9-10、風力渦輪機

據美國當地媒體報道，總部位於馬薩諸塞州威爾布拉漢的航空航天公司FloDesign所成立的新創公司FloDesignWindTurbine已經研發了一種風力渦輪機，其發電時的成本僅為常規渦輪機的一半。

該公司借鑒噴氣發動機技術的設計克服了存在於傳統風力渦輪機的一個基本缺陷。通常情況下，當風通過渦輪機，幾乎有一半的空氣被迫停留在葉片周圍，而不是通過它們，這些風中的能量就丟失了。傳統的風力渦輪機最多只能利用59.3%的風能，這個值被稱為貝茲極限（Betzlimit）。

FloDesign公司在其風力渦輪機的葉片周圍罩上遮蔽物，引導空氣通過葉片並使其加速，這增加了電力產量。該項新的設計產生的電力與傳統的風力渦輪機相當，但葉片的直徑僅為後者的一半。較小的葉片尺寸和其他因素使得新渦輪機可以比傳統的渦輪機聚集地更緊密，增加了每英畝土地的產電量。

遮蔽風力渦輪機葉片的主意並不是新的。但是FloDesign公司的首席執行官斯坦利?科瓦爾斯基（StanleyKowalski）說，早期的設計都太大以至於無法付諸實踐，或者性能不好，部分原因是因為葉片必須排列地非常緊密來對準風向——在30或40之間。新的葉片更小，在工作時偏離風向的角度能夠達到150～200。

從前面看，風力渦輪機就像噴氣發動機的進氣口。當空氣進入時，首先會遇到一套固定的葉片，被稱為定子，它能把空氣引導進一套可轉動的葉片——轉子。空氣推動轉子並出現在另一邊，此時空氣流動的速度比在渦輪機外流動的速度更慢。遮蔽物做成合適的形狀，以便其引導在外面相對流動較快的空氣進入轉子後面的區域。快速流動的空氣加速緩慢移動的空氣，使渦輪機葉片後的區域變成低氣壓，以吸納更多的空氣通過它們。

麻省理工學院機械工程學的科學家表示，這樣的設計可能會增加一倍或兩倍的渦輪機功率輸出，這是可信的。增長功率中的一部分只不過來自於用遮蔽物引導空氣進入渦輪機。但是斯科拉夫奧諾斯指出，這也有助於利用渦輪機周圍的風來加速空氣流動，因為風力渦輪機產生的電力與風力速度的三次方成正比。關鍵問題是，新的渦輪機是否可以維持足夠低的成本來建造。

FloDesign公司已經建造了風道測試的小型樣機。下一步是要建造一個直徑為12英尺（約3.66米）、10千瓦的系統用於現場測試。緊接著是商業化的風力渦輪機。最終公司計劃制造能達到1兆瓦的大型渦輪機。