در حالی که بیش از 40 سال در حال قایقرانی بودم ، این فرصت را داشتم که از این ماشینهای عالی زیست محیطی که قایقهای بادبانی ما هستند و می توانند با استفاده از باد فقط با استفاده از چند متر مربع پارچه حرکت کنند ، قدردانی کنم.
چرا از بادبان های خشکی برای بازیابی نیروی باد استفاده نمی کنیم؟
بدیهی است که این از هزاران سال پیش وجود داشته است ، "آسیاب های کرت" در دریای اژه بهترین نمونه ها هستند. علاوه بر کارکردهای اصلی آنها ، آبگیری یا سنگ زنی ، آنها بسیار زیبا هستند و حتی به یک نماد زیبایی جزایر یونان تبدیل شده اند.
اصل این بادبان های مثلثی ، که روی اسپارس پیچیده می شوند ، بسیار درخشان است ، اما یک اشکال دارد: این امر به نظارت دائمی نیاز دارد. آسیاب آنها روز و شب باید در اثر مجازات تخریب ، با باد بسیار شدید سطح بادبان مناسب را تنظیم كنند (Meltem كه در این منطقه می وزد اغلب به 8 force می رسد).
قایق های بادبانی مدرن ما با كامل كردن آن ، این وسیله را برای كاهش بادبان ها با پیچیدن در لبه جنگل برای لبه ها یا حتی داخل دكل برای میخ های اصلی گرفته اند. این فرایندها که اکنون روی قایق های بادبانی تعمیم یافته است ، کاملاً قابل اعتماد بوده و در بدترین شرایط آب و هوایی کار می کنند.
پس چرا این اصل اجدادی را با استفاده از تکنیک های فعلی ما دنبال نمی کنیم؟
یک توربین بادی مدرن که بادبانهای آن توسط موتورهای الکتریکی و برده شده به صورت الکترونیکی به نیرو و جهت باد تبدیل می شوند اندازه گیری شده توسط باد سنج ، کاملاً قابل دستیابی است. مواد لازم ، با کیفیت دریایی ، بنابراین در برابر شرایط شدید مقاوم است ، به راحتی در همه اندازه ها در دسترس است ، زیرا قبلاً در قایق های تفریحی به طور گسترده توزیع شده است. برای تحقق بادبان ها ، اخیراً پیشرفت بسیار مهمی در کیفیت پارچه ها ایجاد شده است که باعث مقاومت بیشتر آنها و کاملاً مناسب برای کار مداوم می شود.
بدیهی است که برای قدرتهای زیاد ، یک توربین بادی با بادبان هرگز قادر به رقابت با توربینهای بادی سه پره بزرگ نیست ، مشکلات فنی با سطوح خیلی بزرگ بادبان غیرقابل عبور است.
از طرف دیگر ، در ابعاد واقع بینانه (قطر کمتر از 10 متر) ، بنابراین برای قدرت های کوچک یا متوسط ، مانند یک توربین بادی سه پره سنتی بدون گران بودن کارآمد خواهد بود (هزینه آن قابل مقایسه با تقلب قایق بادبانی است. سایز متوسط).
علاوه بر این ، با چرخش آهسته تر ، بسیار زیاد است ساکت تر، که امکان استفاده از آن را در یک محیط شهری اما بادی مانند ساحل و نه لزوما در کشور های باز یا فراساحل مانند توربین های بادی فعلی فراهم می کند. یکی دیگر از مزایای این سرعت کم: پرهیز از پرندگان است ، بر خلاف تیغه های بزرگ سه پره که باعث قتل عام واقعی می شوند ...
او نیز خواهد بود مطمئن تر زیرا یک بادبان که در یک طوفان پاره شده خطر کمتری نسبت به تیغه های کربن بازی "قایق های پرنده" دارد.
و بالاتر از همه ، او غیر قابل انکار خواهد بود زیبایی شناسی تر؛ و این آخرین کیفیت در مورد بحث اصلی لابی ضد باد بسیار قابل چشم پوشی است ...
اندازه متوسط و کیفیت خاص آن ، موقعیت جغرافیایی را حتی در مناطق مسکونی و در نتیجه نزدیک به نیاز به برق آسان تر می کند. چرا ماریناها را برای اطمینان از استقلال الکتریکی یا دوربرگردان برای روشنایی خود مجهز نمی کنیم؟
یک توربین بادی کوچک خودتنظیم :
برای مصارف خانگی ، بنابراین با ابعاد کوچک (قطر کمتر از 2 یا 3 متر) ، بنابراین قدرت کم ، کنترل سروو توسط موتورهای الکتریکی بادبان بیش از حد گران می شود ، و در صورت نامنظم بودن باد با بازده انرژی بسیار کم (که این مورد همیشه در مورد توربین های بادی کوچک نزدیک به زمین وجود دارد). با تنظیم تنظیماتی که اغلب درخواست می شود ، برق تولید شده فقط برای کارکردن موتورهای سیم پیچ استفاده می شود ... این توربین بادی کوچک با بادبان قطعاً تزئینی خواهد بود ، اما متأسفانه ناکارآمد!
بنابراین باید راهی پیدا کنیم تا اجازه دهیم خود تنظیم شود
برای غلتیدن بادبان ها روی اسپارس ، علاوه بر نیروی باد ، تنها نیروی قابل استفاده که نیازی به ورودی خارجی ندارد نیروی گریز از مرکز.
امکان استفاده از جرم ضد وزنی که از محور به عنوان تابعی از سرعت چرخش و در نتیجه نیروی باد خارج می شود ، یک راه حل خوب خواهد بود زیرا باعث می شود توربین بادی مستقل باشد. (اینجا دوباره ، من این کار را نکردم) هیچ چیز اختراع نشد: این جیمز وات بود که در قرن 18 ایده درخشان تنظیم کننده توپ را داشت)
مزیت دیگر: عملکرد تنظیم سرعت چرخش. جرم وزنه های مقابل مانند رفت و برگشت رفتار می کند و باعث می شود توربین بادی کمتر به تغییرات باد وابسته باشد ، که برای تولید برق مطلوب است. ژنراتورهایی که با سرعت تنظیم شده بهترین عملکرد را دارند.
بنابراین این ایده روی کاغذ جذاب است ، اما اجرای آن مشکلات زیادی را آشکار می کند ، زیرا من توانستم با ساخت یک مدل به قطر 1 متر آنها را کشف کنم (به عکس ها مراجعه کنید).
1- چگونه می توان تنظیم کننده توپی را ساخت که در صفحه عمودی کار کند؟ در واقع ، در این حالت ، گرانش مداخله می کند: توپ بالایی تمایل دارد "به طرف محور" سقوط کند و پایین تر از آن منحرف می شود. فقط یک راه حل وجود دارد: اتصال آنها با یک متوازی الاضلاع تغییر شکل دهنده دو محوره در مرکز ، که گرانش را خنثی می کند. انجام آن برای یک جفت وزنه مقابل آسان است ، در صورت وجود چندین پیچیده بسیار پیچیده تر است.
2- لازم است که نیروی گریز از مرکز برای اجازه دادن به سیم پیچ کافی باشد تا جرم وزنه های مقابل با سطح بادبان ها سازگار شود. محاسبه این داده های اساسی دشوار است ، تنها راه حل های یافت شده: موقعیت قابل تنظیم با توجه به محور و ... آزمون و خطا.
3- لازم است این جابجایی محوری به سیم پیچ بادبان تبدیل شود. من این کار را با کپی کردن آنچه در قایق های بادبانی توسط طناب زخم شده بر روی طبل در قاعده بادبان انجام می شود ، انجام می دهم. این مدار در مدار بسته است زیرا باید در هر دو جهت کار کند: سیم پیچ - باز کردن. و برای جلوگیری از اصطکاک ، تمام بازگشت ها باید روی قرقره ها انجام شود ، در انتها توسط یک سیم بانجی کشیده می شود.
4- متغیر دیگری که بدیهی است باید مورد توجه قرار گیرد: طول "ورق" های مورد استفاده برای "مرز" یا "شوک" بادبان ها. این بار تنظیم کننده توپ به راحتی راه حل را ارائه می دهد: با تعمیر ورق ها روی وزنه های مقابل ، که حرکات سانتریفوژ یا سانتریپتال آنها با توجه به سرعت چرخش باعث می شود بادبان ها به طور خودکار با توجه به سیم پیچ خود تنظیم شوند.
5- هنگامی که باد شدید باد می شود ، بادبان ها باید هنگام ضعف به خودی خود باز شوند ، بنابراین برای بازگشت آن به مرکز باید فنرهای برگشتی یا سیم های بانجی را روی تنظیم کننده تهیه کنید. (وات از جاذبه استفاده می کند تا بازگشت به صفر)
نتایج عملی: این مدل در وزش باد متوسط (نیروهای 3 تا 6) به خوبی کار می کند اما من هنوز آن را با بادهای طوفانی آزمایش نکرده ام. هنوز هم برای بادهای سبک مناسب است زیرا اصطکاک مخصوصاً برای محور چرخش که هنوز روی بلبرینگها نصب نشده است هنوز خیلی زیاد است. سرانجام ، دستیابی به اتصال الکتریکی با یک ژنراتور کوچک باقی مانده است.
توجه: برای این مدل ، فرماندار گریز از مرکز ممکن است بیش از حد بزرگ به نظر برسد (بنابراین ناخوشایند است ؛ که به خصوص برای یک توربین بادی با بادبان مضر است) اما من فکر می کنم که در مقیاس بزرگتر می تواند از نظر نسبی اهمیت کمتری داشته باشد. علاوه بر این ، برای اینکه کمتر دیده شود ، می توان آن را پشت بادبان قرار داد.
