Vortex Bladeless - Vortex Bladeless

Vortex Bladeless Ltd.
Tech spuštění, Omezená společnost
PrůmyslObnovitelná energie, Větrná energie
Založený2014
Hlavní sídloMadrid & Avila, Španělsko
Klíčoví lidé
David Yáñez (spoluzakladatel ), David Suriol (spoluzakladatel ) Raul Martín (spoluzakladatel )
produktyNový druh větrné turbíny, vývoj VIV kmitající větrné generátory
webová stránkawww.vortexbladeless.com

Vortex Bladeless Ltd. je španělská technologie spuštění který vyvíjí typ větrná turbína bez lopatek nebo ozubených kol nebo hřídelí. Větrná turbína víru ve skutečnosti není turbína, protože se neotáčí. Je založen na fenoménu aeroelastická rezonance, využívající energii z větru na emise Von Karmanovy víry. Tento proces se nazývá Vortex Shedding nebo Vortex Street Effect, a to je obvykle problém pro architekturu a letectví. Díky tomuto jevu je zařízení schopno oscilovat malým pohybem, který nevyžaduje žádná maziva.[1][2]

Tato vyvíjená technologie má podobné vlastnosti jako solární energie než pravidelné síla větru, určené pro vlastní výrobu a distribuovaná energie mimo síť u systémů s nízkou spotřebou.[3]

Vortexová technologie

Vortex Bladeless je a vibrace vyvolané vírem rezonanční větrný generátor ve srovnání s HAWT (větrné turbíny s vodorovnou osou) a VAWT (větrné turbíny se svislou osou), které pracují rotací. Inovace Vortexu vychází z neobvyklého tvaru a způsobu využití energie oscilací,[4] kde laminát a uhlíkové vlákno stožár kmitá ve větru a využívá emise von Karmanových vírů, když kapalina prochází štíhlou strukturou.[5] Ve spodní části stožáru se tyč z uhlíkových vláken pohybuje o alternátor která vyrábí elektřinu bez dotyku pohyblivých částí.[6] Protože zařízení Vortex se neotáčejí, nelze je odborně nazvat „turbíny“.

Tato nová technologie se snaží překonat problémy spojené s tradičními větrnými turbínami, jako je údržba, amortizace, hluk, vliv ptáků a životního prostředí, logistika a vizuální aspekty. Podle společnosti mají generátory Vortex malý uhlíková stopa a používat malé množství surovin ve srovnání s běžnými větrnými turbínami stejné výšky.[7] Očekává se, že bude mít nízké těžiště, které umožňuje malé nadace rozměry a velmi nízká "probuzení turbulence ", takže do stejné oblasti tradiční turbíny lze umístit několik generátorů Vortexu, čímž se zvyšuje nízká hustota energie, kterou má větrná energie. Cílem společnosti však není být konkurenty současného větrného průmyslu, ale nabídnout slabý vítr alternativa pro trh koncového spotřebitele a systémy s nízkou spotřebou, což je trh, který konvenční větrná energie ve skutečnosti nevyužívá.[2]

Vortex je vertikální, štíhlé zařízení ve tvaru válce. Skládá se z pevného kusu, kde je zařízení připevněno k ukotvení základny, a pružné části, která působí jako konzola, volně interaguje s tekutinou v kmitavém pohybu. Lze jej rozdělit na dvě hlavní části, stožár a základnu. Nemá ozubená kola nebo pohyblivých částí v kontaktu, takže nepotřebuje žádné oleje ani maziva, jako je tomu u běžných větrných turbín. Provoz zařízení sotva vyžaduje údržbu a provozní náklady.[8] Všechny tyto vlastnosti je přibližují vlastnostem solární energie a jsou ideální pro distribuovanou energii. Lineární alternátor transformuje mechanickou energii na elektřinu. Počítá se s neodymové magnety a jeho stator je umístěn uvnitř mobilní části zařízení.[7]

Při přeměně mechanické energie na elektřinu alternátor tlumí indukovaný oscilační pohyb a současně je schopen upravit přirozenou frekvenci oscilace struktury lopatkové turbíny, proto rozsah uzamčení se zvyšuje při zachování rezonanční frekvence při vyšších rychlostech větru. Společnost si pro tento úkol nechala patentovat mechanismus zvaný „tuning system“ založený na magnetickém odpuzování.[7] Na rozdíl od běžných větrných turbín je tento jev schopen modifikovat zdánlivá konstanta pružnosti struktury, která závisí na amplitudě oscilace, což jí umožňuje růst, dokud roste rychlost větru. Navzdory své jednoduchosti se zaregistrovalo 6 rodin patenty chrání design a technologii po celém světě.[9]

Bezlistová větrná zařízení

Vortex Bladeless v současné době pracuje na dvou budoucích produktech, u nichž se očekává, že budou komerčně dostupné pro rok 2021. Cíle specifikací pro každý model jsou:[10]

  • Vortex Nano: 1 metr vysoký a 3 W jmenovitý výkon. Navrženo hlavně pro přivádění energie do míst mimo síť pro systémy s nízkou spotřebou, které pracují společně se solárními panely. Fáze: předprodukce první beta série
  • Vortex Tacoma: Výška 2,75 m a jmenovitý výkon 100 W. Určeno hlavně pro malou vlastní obytnou / venkovskou větrnou energii, která pracuje společně se solárními panely. Fáze: prototyp, ve vývoji
  • Vortex Atlantis / Grand: Projektováno, ale zatím není ve vývoji. Mezi 9–13 metry vysokými a přibližně 1 kW jmenovitého výkonu. Navrženo pro obytnou / venkovskou vlastní generaci a bezplatnou instalaci na solární fotovoltaiku nad budovami / továrnami.

U technologie Vortex roste množství využité energie exponenciálně na druhou ve výšce a krychle podle rychlosti větru. Proto by byla žádoucí větší zařízení Vortex, protože výrobní náklady nebudou růst až tak vysoko jako výroba energie s výškou, což povede k výnosnějším a efektivnějším zařízením schopným pracovat s větrem. Nicméně, kvůli jejich SME podmínka, společnost v současné době pracuje pouze na těchto slabý vítr zařízení.[11]

Příběh a biografie

Vortex Bladeless Ltd. je španělská větrná energie spuštění kterou formalizovali v roce 2012 David Yáñez, David Suriol a Raúl Martín, ale až v roce 2014 oficiálně založili společnost a mohli se věnovat výhradně vývoji Vortexu.[2][12] Původní myšlenka se objevila v roce 2002, kdy vynálezce David Yáñez viděl video z Katastrofa Tacoma Narrows Bridge a přivedl ho k myšlence, že na fyzickém principu, který zhroutil most, je obsažena spousta energie a mohla by být využita jako nový způsob generování energie z větru. Jeho nápad byl roky v zásuvce až do roku 2012, kdy začali hledat investory a finanční prostředky na zahájení projektu.[13]

Na začátku roku 2014 společnost Vortex získala veřejné financování od společnosti CDTI (Centrum rozvoje průmyslové technologie) a začala spolupracovat s BSC (Barcelonské superpočítačové centrum )[14] a jejich obrovské výpočetní zdroje pro simulace na VIV (Vibrace vyvolané víry ), interakce magnetických polí a FEMM (Metoda konečných prvků Magnetics ) výzkumy potřebné pro jejich vývoj.[15] Důkaz koncepce byl ověřen a příběh společnosti Vortex začal vyhrávat cenu South Summit Award 2014 v kategorii Energie a průmysl.

V roce 2015 zahájila společnost spolupráci se zástupci společnosti MIT a Harvardská univerzita.[10][16] V USA se projekt dostal do společnosti Altair Engineering kteří nabídli svůj pokročilý simulační software společnosti Vortex k vyšetřování tohoto konkrétního problému dynamika tekutin pojem. Na druhé straně se to líbí nevládním organizacím a dalším environmentálním subjektům Ptačí život projevili velký zájem o toto řešení a nabídli také svou spolupráci,[17] protože Vortex může mít menší dopad na přírodu a ptáci v případě větších zařízení budou postavena v budoucnu. Díky veškeré podpoře ze strany veřejné správy a výzkumných středisek zahájila společnost v roce 2015 v červnu úspěšný proces crowdfunding kampaň na financování prvních dodavatelských dohod a najímání techniků potřebných k posunutí projektu na další úroveň.[18]

Na konci roku 2016 a po ověření technologie na výpočetních simulacích a technologických demonstrátorech společnost dosáhla fáze prototypu s geometrií, která s tímto principem dokáže využít příjemné množství energie z větru. V této fázi mohla společnost Vortex požádat o financování z EU Horizon 2020 pro program výzkumu a inovací EU Evropská komise.[19] Jako největší financování, které společnost měla, Vortex vybudoval velké větrný tunel pro testování jejich turbín (nejvyšší aerodynamický tunel ve Španělsku) a zahájili vývoj svého patentovaného konceptu oscilačního alternátoru s tuningovým systémem. V této fázi společnost získala „pečeť excelence“ programu H2020.[20]

Po celý rok 2017 společnost vyvíjela svůj alternátor a tuningový systém. Vzhledem k tomu, že tato technologie je v mnoha ohledech považována za novou (geometrie, pohyb, systém přeměny energie), došlo k těžšímu vývoji, než společnost očekávala. Spolupráce v této fázi s mikrogravitačním institutem Technická univerzita v Madridu a Evropská univerzita v Madridu, vedle CDTI, Altair, Birdlife a BSC byly klíčem k získání proveditelné technologie, která dokáže využít energii z větru tímto konkrétním způsobem. V tomto roce společnost získala pečeť španělské vlády „Innovation SME“.[21]

V roce 2018 začala společnost plánovat industrializaci svých aerogenerátorů. V tomto bodě společnost čelila mnoha problémům kvůli nedostatku proveditelnosti průmyslové procesy hromadně vyrábět některé kusy, které používají technologii Vortex. Geometrie a materiály byly v této fázi téměř konečné, takže společnost zahájila proces certifikace svých současných prototypů a získala ISO 9001. Tato certifikace je běžným procesem pro každou větrnou turbínu na evropském a americkém trhu, ale norma je napsána pro lopatkové nebo rotující turbíny, takže k certifikaci zařízení Vortex jako větrných generátorů může být nutné normu přepsat.[Citace je zapotřebí ]

Cíle společnosti do budoucna je získat certifikaci potřebnou k zahájení prodeje, nastavit proveditelnou metodu výroby a logistiky přepravy, aby mohly začít komercializovat první turbíny Vortex pro rok 2020.[2]

Ocenění a strategičtí partneři

Nejrelevantnější strategičtí partneři pro Vortex Bladeless Ltd. jsou SNADNO, CDTI, Altair Engineering a Rada Kastilie a Leónu ve Španělsku.[22] Ocenění, která získala společnost nebo její tým, se týkají energie, inovací a podnikání,[23][24] seřazeno podle data:

  • 2017 - Inovační MSP španělské vlády
  • 2016 - nástroj EU pro pečeť excelence
  • 2016 - „Renovable del Año 2016“ v 10. „Abulenses“ fázi energie
  • 2014 - South Summit Award (kategorie energetiky a průmyslu)
  • 2014 - Cena podnikatelů „Caja de Ingenieros“
  • 2012 - Cena Nadace Repsol „Fondo de Emprendedores“

Reference

  1. ^ Frangoul, Anmar (2017-09-21). „Budoucnost větrných turbín by mohla být bez lopatek“. CNBC. Citováno 2018-12-11.
  2. ^ A b C d „Vortex Bladeless biography“. Vortex Bladeless. 2018-05-14. Citováno 2018-12-11.
  3. ^ „Vortex v kostce“. Vortex Bladeless. 2018-04-09. Citováno 2018-12-11.
  4. ^ Huffington Post (2016-05-25). „Tyto vrtící se turbíny bez lopatky jsou dechem čerstvého vzduchu“. https://www.huffingtonpost.com. Citováno 2018-12-13. Externí odkaz v | web = (Pomoc)
  5. ^ ENGINEERING.com. „Vortex Bladeless generuje energii z větru bez lopatek“. www.engineering.com. Citováno 2016-11-13.
  6. ^ Patel, Sonal (1. července 2015). „New Approach Powers Bladeless Wind Turbine“. Power Magazine. Citováno 27. června 2018 - přes EBSCOHost.
  7. ^ A b C "Bílý papír". Vortex Bladeless. 2018-05-14. Citováno 2018-12-11.
  8. ^ Johnson, Rob (14. 8. 2018). „Výroba elektřiny pomocí větrných turbín bez lopatek“. Enterprisetech. Citováno 2018-12-11.
  9. ^ EASME (2017-08-14). "Vortex Bladeless větrný generátor". ec.europa.eu. Citováno 2018-12-11.
  10. ^ A b „Vortex Bladeless Wind Turbine“. vortexbladeless.com. Citováno 2017-11-13.
  11. ^ Bates, Dominic (01.06.2015). „Mohou větrné turbíny bez lopatek ztlumit odpor?“. Opatrovník. ISSN  0261-3077. Citováno 2016-11-13.
  12. ^ Altair. „Projektový tým Vortex Bladeless Wind Energy obdržel dar Altair CAE Suite“. www.prnewswire.com. Citováno 2016-11-13.
  13. ^ „Inteligentní udržitelnost ze Španělska“. Časopis. 2015-10-02. Citováno 2016-11-13.
  14. ^ „Shape Project Vortex Bladeless: Parallel multi-code coupling“ (PDF). BSC. 2015-10-02. Citováno 2016-11-13.
  15. ^ „Conoce mejor a dos de los ganadores: Proyecto Vortex - repsol.com“. www.repsol.com. Citováno 2016-11-13.
  16. ^ Tuckere, Bille. „Větrná energie bez mlýnů“. Forbes. Citováno 2016-11-13.
  17. ^ „Tři čepele nebo žádné?“. Ptačí život (ve španělštině). Citováno 2017-10-13.
  18. ^ „Vortex Bladeless: větrný generátor bez lopatek“. Indiegogo (ve španělštině). Citováno 2016-11-13.
  19. ^ Dohoda o programu Horizont 2020 (12. 3. 2016). „Horizon 2020“. Citováno 2018-12-11.
  20. ^ EASME (02.02.2016). „Větrné turbíny bez lopatek pro úsporu energie a ochranu populací ptáků“. ec.europa.eu. Citováno 2018-12-11.
  21. ^ „Novinky a recenze“. Citováno 2018-12-11.
  22. ^ „Vortex partneři a ocenění“. Vortex Bladeless. 2018-07-10. Citováno 2018-12-11.
  23. ^ „Tým projektu Vortex bez lopatek na větrnou energii dostává dar Altair CAE Suite“. Diario La Razón. 2016 - přes ProQuest.
  24. ^ „El aerogenerador sin aspas de Vortex Bladeless, Premio Renovable del Año“. Ingenieros. Citováno 2016-11-17.

Externí odkazy