三葉片風(fēng)力機(jī)因其最佳的布局形式解決了平衡的問題,也最常見。
還有的廠家將風(fēng)力機(jī)“化整為零”,使用多支小葉片,變身為四頭十二臂。
其實(shí),無葉片,也能發(fā)電
Aeromine的無葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)
通過使用與賽車尾翼類似的設(shè)計(jì),風(fēng)力發(fā)電機(jī)在屋頂上工作,沒有暴露的葉片,占用的空間遠(yuǎn)小于太陽(yáng)能電池板。
風(fēng)力發(fā)電的限制:前期成本、維護(hù)要求、噪音
Aeromine 空間更小 發(fā)電量更大
伯努利效應(yīng)是指氣體和液體如果以不同的速度在物體周圍流動(dòng),流動(dòng)較慢的流體(如空氣)將比流動(dòng)較快的流體產(chǎn)生更大的壓力,并且這迫使物體朝向更快移動(dòng)的流體。風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),為發(fā)電機(jī)提供電力。
Aeromine結(jié)構(gòu)原理
因?yàn)闇u輪發(fā)電機(jī)安裝在里面,它既不受極端天氣的影響 也不受人和動(dòng)物的影響。沒有暴露的活動(dòng)部件 這意味著更少的維護(hù)。它還可以在風(fēng)速低至約每小時(shí)8公里的情況下運(yùn)行。相比之下,傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)需要大約每小時(shí)15公里或更高的速度才能運(yùn)行。
成本與太陽(yáng)能接近,發(fā)電效率遠(yuǎn)高于太陽(yáng)能
該公司參加了2021年美國(guó)國(guó)防部組織的“重新想象能源挑戰(zhàn)”。他們的5千瓦的渦輪機(jī)參加了比賽,并估計(jì)每臺(tái)渦輪機(jī)每年可生產(chǎn)14.3兆瓦時(shí)的電量。從這個(gè)角度來看,5千瓦的額定功率相當(dāng)于平均21個(gè)屋頂太陽(yáng)能系統(tǒng)的功率。據(jù)估計(jì)該風(fēng)力渦輪機(jī)的安裝成本約為每千瓦2400美元,而太陽(yáng)能電池板的成本約為每千瓦1655美元。
Aeromine首批應(yīng)用場(chǎng)景為大型平臺(tái)的屋頂
Aeromine的首批應(yīng)用是大型平坦的屋頂建筑,比如倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)中心和大型零售商店。由于不能調(diào)節(jié)方向,它們最適合風(fēng)向變化不大的地方。每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)間隔約4.6米 面向主導(dǎo)風(fēng)向。中間為太陽(yáng)能電池板留出了空間,從而與太陽(yáng)能互補(bǔ)。
荷蘭IBIS 開發(fā)類似的“能量巢”
荷蘭公司IBIS動(dòng)力已經(jīng)展示了將太陽(yáng)能電池板與小型渦輪機(jī)結(jié)合在一起的好處,并采用了一種稱為能量巢的安裝形式。將小型渦輪機(jī)、煙囪和太陽(yáng)能電池板集成到 IBIS 所說的模塊化動(dòng)態(tài)雕塑中,以最大限度地提高單個(gè)屋頂?shù)陌l(fā)電量。
“能量巢”的背后:文丘里效應(yīng)
該公司聲稱,這種安排提供的能量是太陽(yáng)能電池板單獨(dú)產(chǎn)生的能量的6倍。這里用到的是文丘里效應(yīng)。當(dāng)流體通過狹窄的空間(如漏斗)時(shí),其速度會(huì)增加。
能量巢的發(fā)電量是太陽(yáng)能板的6倍
IBIS聲稱,能量巢利用文丘里效應(yīng)將風(fēng)速提高了140%至160%。它的渦輪機(jī)也可以在風(fēng)速低至每小時(shí)4.5英里時(shí)工作 。同時(shí),太陽(yáng)能電池板在一個(gè)升高的平臺(tái)上進(jìn)行了位移優(yōu)化,這意味著覆蓋的面積比整個(gè)屋頂?shù)拿娣e略大。當(dāng)風(fēng)在太陽(yáng)能電池板下行進(jìn)時(shí),風(fēng)會(huì)冷卻太陽(yáng)能電池板,這可以轉(zhuǎn)化為10%到25%的效率提升。
IBIS的試點(diǎn)發(fā)電量:140兆瓦/年