Քամու էներգիան ակտիվորեն զարգանում է ամբողջ աշխարհում, և վաղուց գաղտնիք չէ, որ սա այս պահին այլընտրանքային էներգիայի ամենահեռանկարային ոլորտներից մեկն է: 2014 թվականի կեսերին աշխարհում բոլոր տեղադրված հողմատուրբինների ընդհանուր հզորությունը կազմում էր 336 գիգավատ, իսկ ամենամեծ և ամենահզոր ուղղահայաց եռասեղանի հողմատուրբինը՝ Vestas-164-ը, տեղադրվել և գործարկվել է 2014 թվականի սկզբին Դանիայում։ Դրա հզորությունը հասնում է 8 մեգավատտի, իսկ սայրի բացվածքը՝ 164 մետր։

Չնայած սայրային տուրբինների և ընդհանրապես հողմային տուրբինների արտադրության վաղուց հաստատված տեխնոլոգիային, շատ էնտուզիաստներ ձգտում են բարելավել տեխնոլոգիան, բարձրացնել դրա արդյունավետությունը և նվազեցնել բացասական գործոնները:

Ինչպես հայտնի է, քամու հոսքի էներգիայի օգտագործման գործակիցը լավագույն դեպքում հասնում է 30%-ի, դրանք բավականին աղմկոտ են և խաթարում են մոտակա տարածքների բնական ջերմային հավասարակշռությունը՝ գիշերը բարձրացնելով օդի վերգետնյա շերտի ջերմաստիճանը։ Նրանք շատ վտանգավոր են նաև թռչունների համար և զբաղեցնում են զգալի տարածքներ։

Ի՞նչ այլընտրանքներ կան: Իրականում ժամանակակից գյուտարարների ստեղծագործական ունակությունները սահմաններ չեն ճանաչում և տարբերվում են այլընտրանքային տարբերակներշատերը հորինվել են:

Եկեք նայենք արդյունաբերության ամենաանսովոր և ուշագրավ այլընտրանքային հողմային տուրբինների նախագծերին:

Սկսած 2010թ. Ամերիկյան ընկերությունՄասաչուսեթսի գիտահետազոտական ​​ինստիտուտում հիմնադրված Altaeros Energies ընկերությունը նոր սերնդի հողմային տուրբիններ է մշակում: Քամու գեներատորների նոր տեսակը նախատեսված է մինչև 600 մետր բարձրության վրա աշխատելու համար, որին սովորական քամու գեներատորները պարզապես չեն կարողանում հասնել: Հենց այդպիսի բարձրության վրա անընդհատ փչում են ամենաուժեղ քամիները, որոնք 5-8 անգամ ավելի ուժեղ են, քան երկրի մակերեսին մոտ գտնվող քամիները։

Գեներատորը փչովի կառույց է, որը նման է հելիումով փքված օդանավին, որի մեջ հորիզոնական առանցքի վրա տեղադրված է երեք շեղբեր տուրբին։ Նման քամու գեներատոր գործարկվել է 2014 թվականին Ալյասկայում՝ մոտ 300 մետր բարձրության վրա՝ 18 ամիս փորձարկելու համար։

Մշակողները պնդում են, որ այս տեխնոլոգիան էլեկտրաէներգիա կարտադրի մեկ կիլովատ/ժամի համար 18 ցենտ արժեքով, ինչը Ալյասկայում քամու էներգիայի սովորական արժեքի կեսն է։ Ապագայում նման գեներատորները կարող են լավ փոխարինել դիզելային էլեկտրակայաններին, ինչպես նաև կիրառել խնդրահարույց տարածքներում:

Ապագայում այս սարքը լինելու է ոչ միայն էլեկտրաէներգիայի գեներատոր, այլ նաև օդերևութաբանական կայանի մաս և հարմար միջոց՝ համապատասխան ենթակառուցվածքից հեռու տարածքներում ինտերնետ ապահովելու համար։

Տեղադրվելուց հետո նման համակարգը չի պահանջում անձնակազմի ներկայություն, մեծ տարածք չի զբաղեցնում և գրեթե լուռ է: Այն կարելի է կառավարել հեռակա կարգով և սպասարկում է պահանջում միայն 1-1,5 տարին մեկ անգամ։

Ստեղծագործելու ևս մեկ հետաքրքիր լուծում անսովոր դիզայնԱրաբական Միացյալ Էմիրություններում իրականացվում է հողմային էլեկտրակայանը։ Աբու Դաբիից ոչ հեռու կառուցվում է Մադսար քաղաքը, որտեղ նախատեսում են կառուցել բավականին անսովոր հողմային էլեկտրակայան, որը կառուցապատողների կողմից կոչվել է «Windstalk»:

Նյույորքյան Atelier DNA դիզայներական ընկերության հիմնադիրը, որը մշակում է այս նախագծի դիզայնը, ասել է, որ հիմնական գաղափարը բնության մեջ կինետիկ մոդել գտնելն է, որը կարող է ծառայել էլեկտրաէներգիա արտադրելուն, և այդպիսի մոդել է գտնվել։ 1203 ածխածնային մանրաթելային ցողուններ, յուրաքանչյուրը մոտ 55 մետր բարձրությամբ, հետ կոնկրետ հիմքեր 20 մետր լայնությամբ, տեղադրվելու են միմյանցից 10 մետր հեռավորության վրա։

Ցողունները կամրացվեն ռետինով, իսկ հիմքում կունենան մոտ 30 սմ լայնություն, իսկ վերևում՝ նեղ մինչև 5 սանտիմետր: Յուրաքանչյուր ցողուն կպարունակի էլեկտրոդների և կերամիկական սկավառակների փոփոխվող շերտեր, որոնք պատրաստված են պիեզոէլեկտրական նյութից, որը ճնշման ենթարկվելիս առաջացնում է էլեկտրական հոսանք:

Երբ ցողունները ճոճվում են քամուց, սկավառակները կսեղմվեն՝ առաջացնելով էլեկտրական հոսանք: Սայրի աղմուկ չկա հողմային տուրբիններ, թռչունների զոհեր չկան, ոչինչ, բացի քամուց:

Գաղափարն առաջացել է ճահճում ճոճվող եղեգները դիտելուց։

Atelier DNA-ի Windstalk նախագիծը երկրորդ տեղն է զբաղեցրել Land Art Generator մրցույթում, որը հովանավորվել է Madsar-ի կողմից, որպեսզի ընտրի լավագույն արվեստի գործը միջազգային ասպարեզից, որը կարող է էներգիա արտադրել՝ օգտագործելով վերականգնվող աղբյուրները:

Այս արտասովոր հողմակայանի զբաղեցրած տարածքը կկազմի 2,6 հեկտար, իսկ հզորությունը կհամապատասխանի նմանատիպ տարածք զբաղեցնող սովորական քամու գեներատորին։ Համակարգը արդյունավետ է ավանդական մեխանիկական համակարգերին բնորոշ շփման կորուստների բացակայության պատճառով:

Յուրաքանչյուր ցողունի հիմքում կլինի գեներատոր, որը փոխակերպում է պտտող մոմենտը ցողունից՝ օգտագործելով ցնցող կլանիչների և բալոնների համակարգ, որը նման է Մասաչուսեթսի Քեմբրիջ քաղաքում մշակված Levant Power համակարգի:

Քանի որ քամին մշտական ​​չէ, էներգիայի պահպանման համակարգ կօգտագործվի, որպեսզի կուտակված էներգիան օգտագործվի նույնիսկ այն ժամանակ, երբ քամի չկա, բացատրում են նախագծի վրա աշխատող աշխատակիցները:

Յուրաքանչյուր ցողունի վերևում կլինի LED լույս, որի պայծառությունն ուղղակիորեն կախված կլինի քամու ուժգնությունից և տվյալ պահին արտադրվող էլեկտրաէներգիայի քանակից։

Windstalk-ը կգործի քաոսային ճոճվող շարժման վրա, որը թույլ է տալիս տարրերը շատ ավելի մոտ դնել միմյանց, քան դա հնարավոր է սովորական շեղբերով քամու գեներատորների դեպքում:

Նմանատիպ նախագիծ՝ Wavestalk-ը, մշակվում է օվկիանոսային հոսանքների և ալիքների էներգիան փոխակերպելու համար, որտեղ նմանատիպ համակարգը ջրի տակ շրջված կլինի:

Նախագիծը, որը մշակվել է Թունիսից Saphon Energy-ի կողմից, ինչպես Windstalk-ը, առանց շեղբերների քամու գեներատոր է, սակայն այս անգամ սարքն ունի առագաստի տիպի դիզայն:

Այս անաղմուկ գեներատորը, որն ունի արբանյակային ալեհավաքի ձև, կոչվում է Սաֆոնյան: Այն չունի պտտվող մասեր և լիովին անվտանգ է թռչունների համար։ Գեներատորի էկրանը քամու ազդեցության տակ ետ ու առաջ է շարժվում՝ հիդրավլիկ համակարգում թրթռումներ առաջացնելով։

Ծրագրի նպատակն է բարելավել քամու գեներատորների աշխատանքը՝ կապված քամու հոսքի օգտագործման հետ: Քամին բառացիորեն ամրացված է առագաստի մեջ, որն իր ազդեցության տակ ետ ու առաջ է շարժվում, մինչդեռ չկան շեղբեր, ռոտոր, շարժակներ: Այս փոխազդեցությունը թույլ է տալիս մխոցների միջոցով ավելի շատ կինետիկ էներգիա վերածել մեխանիկական էներգիայի:

Էներգիան կարող է կուտակվել հիդրավլիկ կուտակիչներում, կամ գեներատորի միջոցով վերածվել էլեկտրաէներգիայի, կամ դրա օգնությամբ ինչ-որ մեխանիզմ մղել ռոտացիայի։ Եթե ​​սովորական քամու գեներատորներն ունեն 30% արդյունավետություն, ապա այս առագաստային գեներատորը ապահովում է 80%: Դրա արդյունավետությունը 2,3 անգամ գերազանցում է սայրային հողմաղացներին։

Թանկարժեք բաղադրիչների բացակայության պատճառով, ինչպես դա տեղի է ունենում հողմային տուրբինի դեպքում (շեղբեր, հանգույցներ, փոխանցումատուփեր), Saphonian-ի դեպքում սարքավորումների ծախսերը կրճատվում են մինչև 45%:

Սաֆոնի աերոդինամիկ ձևն ունի այն առավելությունը, որ քամու բուռն հոսանքները քիչ ազդեցություն են ունենում առագաստի մարմնի վրա, և աերոդինամիկ ուժը միայն ավելանում է: Տուրբուլենտությունն է պատճառը, որ քամու տուրբինները չեն օգտագործվում քաղաքային բնակավայրերում, բայց Saphonian-ը նույնպես կարող է օգտագործվել այնտեղ: Բացի այդ, նվազագույնի են հասցվում վնասակար ակուստիկ և թրթռման գործոնները: Saphon Energy-ն ստացել է մրցանակ KPMG-ից՝ նորարարության զարգացմանն ուղղված ջանքերի համար։

Քամու էներգիայի օգտագործման ևս մեկ շատ հեղափոխական մոտեցում իրականացվել է դեռևս 2008 թվականին Կալիֆոռնիայից մի խանդավառ գյուտարարի կողմից: Փոքր քաղաքների համար մեծ հողմատուրբինները 30 հարկանի շենքի չափ են, իսկ նրանց շեղբերները հասնում են Boeing 747-ի թեւերի չափին։

Այս հսկա գեներատորները, անշուշտ, մեծ էներգիա են արտադրում, սակայն նման համակարգերի արտադրությունը, փոխադրումը և տեղադրումը բարդ և թանկ են: Չնայած դրան, ամեն տարի արդյունաբերությունն աճում է ավելի քան 40 տոկոսով։ Ահա թե ինչ էր մտածում Կալիֆոռնիայից Դագ Սելսամը իր հավակնոտ նպատակ դնելուց առաջ։ Նա որոշեց, որ միանգամայն հնարավոր է ավելի շատ էներգիա ստանալ՝ օգտագործելով ավելի քիչ նյութեր։

Տեղադրելով մեկ տասնյակ կամ մի քանի տասնյակ փոքր ռոտորներ մեկ լիսեռի վրա, որը կապված է մեկ գեներատորի հետ, Դագը ի վերջո հասավ իր նպատակին: Նա երկար լիսեռի մի ծայրը միացրեց գեներատորին, իսկ մյուս ծայրը նետեց դեպի բարձունքները փուչիկներհելիումով։ Համակարգն աշխատեց այնպես, ինչպես սպասվում էր։

Դագը դասագրքերում կարդաց, որ մեկ պտուտակով տուրբինը բավարար է առավելագույնը ստանալու համար, բայց Դագը կասկածներ ուներ։ Նա այլ կերպ էր մտածում. որքան շատ ռոտորներ, այնքան ավելի շատ քամու էներգիա հասանելի կլինի օգտագործման համար:

Եթե ​​յուրաքանչյուր ռոտոր տեղադրված է ճիշտ անկյան տակ, ապա յուրաքանչյուր ռոտոր կստանա իր սեփական քամին, և դա կբարձրացնի արտադրության արդյունավետությունը:

Իհարկե, սա բարդացնում է ֆիզիկան, քանի որ այժմ մենք պետք է համոզվեինք, որ յուրաքանչյուր ռոտոր բռնի իր հոսքը, և ոչ միայն դրա կողքին գտնվող ռոտորից: Անհրաժեշտ էր պարզել լիսեռի օպտիմալ անկյունը քամու նկատմամբ և ռոտորների միջև իդեալական հեռավորությունը: Եվ, ի վերջո, ձեռքբերումները ձեռք են բերվել ավելի քիչ նյութի օգտագործմամբ:

2003 թվականին գյուտարարը Կալիֆորնիայի էներգետիկ հանձնաժողովի կողմից ստացել է 75000 ԱՄՆ դոլար դրամաշնորհ՝ 3000 վտ հզորությամբ յոթ ռոտորով տուրբին մշակելու համար: Մարտահրավերը հաջողությամբ ավարտվեց, և Դագ Սելսամն արդեն վաճառել է իր 2000 վտ հզորությամբ երկու ռոտորային տուրբիններից ավելի քան 20-ը մի քանի տանտերերի: Այս սարքերը նա կառուցել է իր ծայրամասային ավտոտնակում։

Դագի գաղափարը այն սակավաթիվ գաղափարներից մեկն էր, որն իրականում ներուժ ուներ այն մեծացնելու կոմերցիոն աշխարհում: Սելսամն ասում է, որ երկու ռոտորները միայն սկիզբն են: Այն, հավանաբար, մի օր կտեսնի իր բազմառոտորային տուրբինները, որոնք ձգվում են մեկ մղոն երկնքում:

Archimedes-ը, որի գրասենյակը գտնվում է Նիդեռլանդների Ռոտերդամում, ստեղծել է արտասովոր հողմային տուրբինների սեփական հայեցակարգը, որոնք կարող են տեղադրվել անմիջապես բնակելի շենքերի տանիքներին:

Նախագծի հեղինակների կարծիքով, արդյունավետ ցածր աղմուկի դիզայնը կարող է լիովին ապահովել փոքրիկ տունէլեկտրաէներգիան, և նման գեներատորների համալիրը, որն աշխատում է հետ միասին, ի վիճակի է ամբողջությամբ զրոյի հասցնել մեծ շենքի կախվածությունը էլեկտրաէներգիայի արտաքին աղբյուրներից: Նոր հողմային տուրբինները կոչվում են Liam F1:

1,5 մետր տրամագծով և մոտ 100 կիլոգրամ քաշով փոքրիկ տուրբին կարող է տեղադրվել բնակելի շենքի ցանկացած պատի կամ տանիքի վրա։ Որպես կանոն, տեռասապատ տանիքների բարձրությունը 10 մետր է, իսկ քամին երկրում գրեթե միշտ հարավ-արևմտյան է: Այս պայմանները բավարար են տուրբինը տանիքին ճիշտ տեղադրելու և քամու էներգիան արդյունավետ օգտագործելու համար:

Այստեղ լուծվում է սովորական հողմային տուրբինների երկու խնդիր՝ սովորական շեղբեր տուրբինների աղմուկը և մեծածավալ սարքավորումների տեղադրման բարձր արժեքը։ Սովորական քամու գեներատորների դեպքում տեղադրման ծախսերը հաճախ չեն փոխհատուցվում: Liam տուրբինի աղմուկի մակարդակը մոտ 45 դԲ է, և դա նույնիսկ ավելի հանգիստ է, քան անձրևի աղմուկը (անտառում անձրևի աղմուկը 50 դԲ է):

Տուրբինը, որը նման է խխունջի պատյանին, նման է եղանակի երեսպատմանը, պտտվում է քամուց՝ գրավելով օդի հոսքը, նվազեցնելով դրա արագությունը և փոխելով ուղղությունը։ Ընկերության տնօրեն Մարինուս Միրեմետան պնդում է, որ նորարարական տուրբինի արդյունավետությունը հասնում է քամու էներգիայի տեսականորեն առկա առավելագույն արդյունավետության 80%-ին։ Եվ սա արդեն բավական է։

Նիդեռլանդներում միջին ընտանիքը տարեկան սպառում է 3300 կՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա։ Ըստ մշակողների՝ այս էներգիայի կեսը կարող է ապահովել Liam F1 մեկ տուրբինը՝ քամու առնվազն 4,5 մ/վ արագությամբ։

Դուք կարող եք երեք այդպիսի տուրբիններ տեղադրել տան տանիքի եռանկյունու գագաթներին, այնուհետև տուրբիններից յուրաքանչյուրը քամու միջոցով ապահովված կլինի և նրանք չեն խանգարի միմյանց, այլ ավելի շուտ կօգնեն միմյանց:

Եթե մենք խոսում ենքքաղաքում տեղադրման մասին, որտեղ տեղի են ունենում տուրբուլենտ հոսքեր, արտադրողն առաջարկում է մի փոքր բարձրացնել քաղաքի տանիքների վրա տեղադրված քամու գեներատորները, դրանք տեղադրել սյուների վրա, որպեսզի հարևան տների պատերը չխանգարեն քամու հոսքերին:

Նոր տուրբինի մոտավոր արժեքը՝ ներառյալ տեղադրումը, կազմում է 3999 եվրո: Քանի որ սարքն ունի մեկ մետրից ավելի չափս, դրա օգտագործման համար կարող է պահանջվել հատուկ լիցենզիա, հետևաբար, որպես վերջին միջոց, ընկերությունը արտադրում է նաև 0,75 մետր տրամագծով մինի-Լիամ տուրբիններ։

Արտադրողները նախատեսում են օգտագործել իրենց տուրբինները ոչ միայն բնակելի և արդյունաբերական շենքերի էլեկտրամատակարարման, այլ նաև ծովային նավերի էլեկտրամատակարարման համար:

Ինչպես տեսնում եք, քամու գեներատորների արտադրողները շատ հետաքրքիր այլընտրանքներ ունեն:

Նշվում է, որ INVELOX-ի Sheerwind հողմատուրբինը վեց անգամ ավելի շատ էներգիա է արտադրում, քան ավանդական տուրբինները: Այս տեխնոլոգիան նորություն չէ հեղուկների դինամիկայի ոլորտում, բայց այն էներգիա գեներացնելու նոր միջոց է, և եթե այն հաջողակ լինի, այն հզոր խթան կհաղորդի հողմային էներգիայի ողջ արդյունաբերության զարգացմանը:

Եկեք ավելի սերտ նայենք դրա գործողության սկզբունքին:

ԱՄՆ Մինեսոտա նահանգի SheerWind էներգետիկ ընկերությունը հայտնել է Invelox հողմային գեներատորի հաջորդ սերնդի փորձարկման արդյունքները։ Ընկերությունը պնդում է, որ փորձարկման ժամանակ տուրբինը կարողացել է արտադրել վեց անգամ ավելի շատ էներգիա, քան սովորական աշտարակային հողմային տուրբինները կարող են արտադրել նույն ժամանակահատվածում: Բացի այդ, Invelox-ով քամու էներգիայի արտադրության ծախսերն ավելի ցածր են, ուստի նրանք կարող են հավասար պայմաններում մրցակցել բնական գազի և հիդրոէներգիայի հետ:

Invelox-ը նոր մոտեցում է ցուցաբերում քամու էներգիայի նկատմամբ, քանի որ այն չի հիմնվում քամու բարձր արագության վրա: Invelox տուրբինն ի վիճակի է որսալ ցանկացած արագության քամի, նույնիսկ գետնից բարձր քամին: Ձեռք բերված քամին անցնում է խողովակի միջով՝ ճանապարհին արագություն հավաքելով: Ստացված կինետիկ էներգիան ուժ է տալիս գետնի վրա գտնվող գեներատորին: Աշտարակի վերևից օդի հոսքը համատեղելով՝ ավելի շատ էներգիա կարող է առաջանալ ավելի փոքր տուրբինի շեղբերով և նույնիսկ ամենաթեթև քամիների դեպքում, ասում է SheerWind-ը:

Այս զվարճալի աշտարակը գործում է որպես ծխնելույզ՝ ուղղորդելով քամու հոսքը ցանկացած ուղղությամբ դեպի ցամաքային տուրբինային գեներատոր: Անցնելով քամին նեղ ալիքով, այն իրականում ստեղծում է ռեակցիայի էֆեկտ, որը մեծացնում է հոսքի արագությունը՝ միաժամանակ նվազեցնելով դրա ճնշումը: Այս պրոցեսն ունի անուն՝ Վենտուրիի էֆեկտ, և այն թույլ է տալիս տուրբինին, որը գտնվում է անցուղու ամենանեղ հատվածում, ավելի արագ պտտվել։

Դրա շնորհիվ աշտարակը կարող է էլեկտրաէներգիա արտադրել նույնիսկ քամու չափազանց ցածր արագության դեպքում, ինչը շատ բարենպաստ է այն տարբերում քամու էներգիայի ներկայիս տեխնոլոգիաներից: Այս գաղափարն այնքան պարզ է, նրբագեղ և խոստումնալից, որ կարող է լինել այլընտրանքային էներգիայի այս խոստումնալից ոլորտում բազմաթիվ խնդիրների պատասխանը: Ի հավելումն ավելի ցածր նախնական ներդրումների և ավելացել է հզորությունըև արդյունավետությունը, այն նաև լուծում է թռչունների և չղջիկների խնդիրը, որոնք հաճախ սատկում են հողմային տուրբիններում (այս սարքերի իսկապես լուրջ խնդիր):

Ինչ վերաբերում է վեց անգամ ավելի հզորության մասին պնդումներին, ինչպես շատ նոր տեխնոլոգիաների դեպքում, որոնք խոստանում են կատարողականի առաջընթացներ, սա պետք է զգուշությամբ դիտարկել: SheerWind-ի պնդումը հիմնված է իր իսկ համեմատական ​​թեստերի վրա, որոնց ճշգրիտ մեթոդաբանությունը լիովին պարզ չէ։

«Մենք օգտագործեցինք նույն Invelox տուրբինային գեներատորը և տեղադրեցինք այն աշտարակի վրա, ինչպես ավանդական հողմաղացների դեպքում», - ասաց SheerWind-ի ներկայացուցիչը: «Մենք չափել ենք քամու արագությունը և ելքային հզորություն. Հետո նորից տեղադրեցինք նույն տուրբինագեներատոր համակարգը, չափեցինք քամու ազատ արագությունը, INVELOX-ի ներսում քամու արագությունը և հզորությունը: Այնուհետև մենք չափեցինք արագության ուժի որակները 5-ից 15 օրվա ընթացքում (կախված թեստից) և հաշվարկեցինք էներգիան կՎտ/ժ-ով: Մի անգամ վեց հարյուր տոկոս ավելի էներգիա կար: Միջին հաշվով, արդյունքները տատանվում էին 81-ից 660 տոկոսի սահմաններում, ընդ որում միջինը մոտավորապես 314 տոկոսով ավելի էներգիա է»:

Invelox-ը կարող է գործել 1,5 կմ քամու արագությամբ: Invelox հողմատուրբինն արժե ընդամենը 750 դոլար 1 կիլովատ հզորությամբ տեղադրման համար։ Արտադրողը նաև պնդում է, որ շահագործման ծախսերը զգալիորեն ցածր են սովորական տեխնոլոգիական տուրբինների համեմատ: Իր փոքր չափերի պատճառով համակարգը ենթադրաբար ավելի անվտանգ է թռչունների և այլ վայրի բնության համար, ինչպես Ewicon անվտանգության տուրբինը: Համակարգն ունի նաև մի գեներատորի մի քանի տուրբիններ միացնելու, այսինքն՝ նույն գեներատորից էներգիա ստանալու հնարավորություն։

Զարգացած երկրները երկար ժամանակ ապավինում են էներգիայի վերականգնվող աղբյուրներին, ներառյալ հողմային էներգիան: Արդյունքում՝ աշխարհում գործող բոլոր ատոմակայանների ընդհանուր հզորությունը 400 հազար ՄՎտ-ից մի փոքր ավելի է, իսկ հողմակայանների ընդհանուր հզորությունը գերազանցել է 500 հազար ՄՎտ-ը։ Այնուամենայնիվ, այն երկրներում, որտեղ ուշադրություն է դարձվում հողմային էներգիայի վրա, չկա ոչ Գազպրոմ, ոչ ՌԱՕ ԵԷՍ: Ճիշտ այնպես, ինչպես կեռվելը յուղի ասեղի վրա... Բայց եկեք չխոսենք ցավոտ բաների մասին:

Այսպիսով, մենաշնորհների ամենակարողությունից և կլանային համակարգից զերծ երկրներում գերակշռում են պտտվող տիպի հողմային գեներատորները՝ ռոտացիայի հորիզոնական առանցքով։ Նման գեներատորները պահանջում են հզոր հենարաններ՝ թանկարժեք հիմքերով, ինչը մեծացնում է մարման ժամկետը: Բացի այդ, նման ագրեգատները ցածր հաճախականության աղմուկի հզոր աղբյուրներ են: Պտուտակային «հողմաղացը» պտտվում է րոպեում ընդամենը 15-30 պտույտ արագությամբ, իսկ փոխանցումատուփից հետո արագությունը բարձրանում է մինչև 1500, արդյունքում գեներատորի լիսեռը, որն արտադրում է էլեկտրականություն, պտտվում է նույն արագությամբ։ Սա դասական սխեմանփոխանցման տուփը բարդ և թանկ մեխանիզմ է (քամու ամբողջ գեներատորի արժեքի մինչև 20%), պահանջում է սեզոնային փոխարինում և շատ արագ մաշվում է (տես):

Հողմատուրբինի մշակման համապատասխանությունը

Այս հանգամանքները սահմանափակում են գնորդների շրջանակը և ստիպում նրանց այլընտրանք փնտրել քամու էներգիայի ավանդական գեներատորներին։ Ուղղահայաց առանցքի հողմային տուրբիններ պողպատե ժամանակակից միտում. Դրանք անաղմուկ են և մեծ կապիտալ ծախսեր չեն պահանջում, դրանք ավելի պարզ և էժան են, քան հորիզոնական առանցքային տուրբինները։ Հորիզոնական առանցքով քամու գեներատորները տեղափոխվում են պաշտպանական ռեժիմի (ավտոռոտացիա) քամու առավելագույն արագությամբ, որի գերազանցումը հղի է կառուցվածքի ոչնչացմամբ: Այս ռեժիմում պտուտակն անջատված է բազմապատկիչից և գեներատորից, և էլեկտրականություն չի առաջանում: Եվ ռոտորները հետ ուղղահայաց առանցքնույն քամու արագությամբ զգում են զգալիորեն ավելի ցածր մեխանիկական լարումներ, քան հորիզոնական առանցքով ռոտորները: Բացի այդ, վերջիններս պահանջում են թանկարժեք քամու կողմնորոշման համակարգեր:

Մինչև վերջերս ենթադրվում էր, որ VAWT-ի համար անհնար է արագության գործակից ստանալ (առավելագույնի հարաբերակցությունը գծային արագությունշեղբերից դեպի քամու արագությունը) ավելի մեծ է, քան միասնությունը: Այս չափազանց լայն մեկնաբանված նախադրյալը, որը ճիշտ է միայն որոշակի տեսակի ռոտորների համար, հանգեցրել է այն սխալ եզրակացության, որ ուղղահայաց առանցքի հողմատուրբինների համար քամու էներգիայի առավելագույն օգտագործումը ավելի ցածր է, քան հորիզոնական առանցքի պտուտակային հողմատուրբինների համար, ինչի պատճառով էլ այս տեսակի Հողմատուրբինն արդեն շուրջ 40 տարի է, ինչ ընդհանրապես չի մշակվել: Եվ միայն 60-70-ական թվականներին, նախ կանադացի, ապա՝ ամերիկացի և անգլիացի մասնագետների կողմից, փորձնականորեն ապացուցվեց, որ այս եզրակացությունները կիրառելի չեն Darrieus ռոտորների համար, որոնք օգտագործում են սայրերի բարձրացնող ուժը։ Այս ռոտորների համար աշխատանքային մարմինների գծային արագության սահմանված առավելագույն հարաբերակցությունը քամու արագությանը հասնում է 6:1 և ավելի, իսկ քամու էներգիայի օգտագործման գործակիցը ցածր չէ հորիզոնական-առանցքային (պտուտակային) ռոտորներից: Կարևոր դեր է խաղում նաև այն փաստը, որ ուղղահայաց-առանցքային ռոտորների աերոդինամիկայի տեսական հետազոտությունների ծավալը և դրանց հիման վրա քամու գեներատորների մշակման և շահագործման փորձը շատ ավելի քիչ է, քան հորիզոնական-առանցքային ռոտորների համար:

Ստեղծվել է ուղղահայաց առանցքի տիպի հողմատուրբին (միջազգային անվանումը VAWT), որը տարբերվում է մնացածից, որի քամու էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը չի զիջում ռոտացիայի հորիզոնական առանցքով աշխարհի լավագույն քամու գեներատորներին։ Ուղղահայաց քամու գեներատորների նախագծման նորարարական, բազմակողմ մոտեցումը հիմնված է, ի թիվս այլ բաների, ցածր ամրացված, դիմացկուն ռոտորի օգտագործման վրա, որի ծայրամասին ամրացված են բազմաթիվ թեւերի առագաստներ:

Ռոտորը հագեցած է անիվավոր շասսիի հենակետերով, ինչը թույլ է տալիս նրան պտտվել ֆիքսված առանցքի շուրջ՝ հիմքի վրա կայուն դիրքով շասսիի անիվների շնորհիվ: Շատ առագաստներ և թեւեր աերոդինամիկական ուժերի շնորհիվ մեծ ոլորող մոմենտ են ստեղծում: Ինչն է այս դիզայնը դարձնում ռեկորդային հզորության խտության համար: Ռոտորի տրամագիծը կարող է լինել 10 մետր: Ավելին, նման ռոտորի վրա հնարավոր է տեղադրել 200-ից ավելի տարածք ունեցող թևեր քառակուսի մետր, ինչը թույլ կտա արտադրել մինչև հարյուր կիլովատ էլեկտրաէներգիա։

Միավորների չափերը և քաշը

Ավելին, նման ագրեգատների քաշն այնքան փոքր է, որ այն կարող է տեղադրվել շենքերի տանիքներին և դրանով իսկ ապահովել նրանց ինքնավար էլեկտրամատակարարում: Կամ հնարավոր է սարերում էլեկտրաէներգիա տրամադրել այն օբյեկտին, որտեղ էլեկտրահաղորդման գիծ չկա։ Հզորությունը կամայականորեն մեծ արժեքի հասցնելը հնարավոր է նման միավորների կրկնօրինակմամբ: Այսինքն՝ տեղադրելով բազմաթիվ նմանատիպ կայանքներ՝ մենք հասնում ենք պահանջվող հզորությանը։

Տեխնիկական արդյունավետություն

Ինչ վերաբերում է տեխնիկական արդյունավետությանը. Մեր նախատիպը՝ 800 մմ սայրի բարձրությամբ և 800 մմ լայնակի չափսով, քամու 11 մ/վ արագությամբ, զարգացրել է 225 Վտ (75 պտ/րոպ) մեխանիկական հզորություն։ Միևնույն ժամանակ, այն կանգնած էր երկրի մակերևույթից մեկ մետրից պակաս բարձրության վրա։ http://www.rktp-trade.ru ռեսուրսի համաձայն, համեմատելի հզորությունը (300 Վտ) մշակվում է վեց մետրանոց կայմի վրա տեղադրված հինգ շեղբերով ուղղահայաց հողմատուրբինի միջոցով, և այն ունի հինգ 1200 մմ սայրեր, որոնք տեղադրված են վրա: ընդհանուր տրամագիծը 2000 մմ: Այսինքն, եթե համեմատած հողմաղացների քամուց քշված տարածքները հավասար լինեն, կստացվի, որ նախատիպը 2,5...3 անգամ ավելի էներգաարդյունավետ է, քան հայտնի հողմաղացը՝ հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ քամին մոտ է. հողն ավելի թույլ է սահմանային մակերեսին մոտ լինելու պատճառով և ունի ընդգծված տուրբուլենտ բնույթ:

Ելնելով դրանից՝ իմանալով, որ նկարագրված անալոգն ունի քամու էներգիայի օգտագործման գործակից (WEC) հավասար է 0,2-ի, մենք կարող ենք նախատիպը գնահատել WEC-ը որպես 0,48, ինչը շատ ավելի բարձր է, քան Savonius և Daria տիպի VAWT-ները և համապատասխանում է աշխարհին։ Հորիզոնական առանցքի քամու գեներատորների լավագույն նմուշները: Միևնույն ժամանակ, նախատիպի նյութական սպառումը և արժեքը շատ ավելի ցածր են, քան պտուտակի վրա տեղադրված հողմատուրբինները, որոնք ունեն քամու կողմնորոշման մեխանիզմներ և բարձր մոնտաժված նեցել՝ թանկարժեք մոլորակային տիպի արագընթաց փոխանցումատուփով:

Հողմատուրբինի ռոտորների արդյունավետության համեմատական ​​գնահատում տարբեր տեսակներ - Աղյուսակ 1.

VAWT ուղղահայաց առանցքի հողմատուրբինի առավելությունները

• Սարքը պտտվում է նույն ուղղությամբ քամու ցանկացած ուղղությամբ: Մինչդեռ հորիզոնական քամու գեներատորների նեցելները պետք է կողմնորոշվեն դեպի քամին, ինչը մեծացնում է դիզայնի արժեքը և նվազեցնում շրջադարձային մեխանիզմի շարժվող մասերի ծառայության ժամկետը:
• VAWT-ում էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը սկսվում է 5 մ/վրկ քամու արագությամբ:
• Տուրբինն ունի սայրերի բարձր աերոդինամիկ որակ և նորարարական ճարտարապետություն, ինչը թույլ է տալիս հասնել քամու էներգիայի արդյունավետության առնվազն 47%:
• Տուրբինը չի պահանջում գեներատորի սպասարկում (օղաձև հարթ գծային առանց վրձինների և առանցքակալների):
• Աճող հզորությունը ձեռք է բերվում լրացուցիչ մոդուլների տեղադրմամբ:
• VAWT-ը չունի սահմանափակումներ, երբ տեղադրվում է բնակարանի մոտ և չի ստեղծում անընդունելի էլեկտրամագնիսական և ակուստիկ ճառագայթում: Սա թույլ է տալիս տուրբիններ տեղադրել ներսում բնակավայրեր, այդ թվում՝ տանիքների վրա բազմահարկ շենքերառանց լանդշաֆտի տեսարանները վնասելու:
• VAWT-ը բացարձակապես անվնաս է և կարող է տեղադրվել չվող թռչունների միգրացիոն ուղիների վրա:
• Տուրբինը դիմացկուն է ուժեղ քամիներին և կարող է դիմակայել նույնիսկ փոթորիկ քամի. Սա ձեռք է բերվում տուրբինի ուղղահայաց շեղբերների հարձակման անկյունների ավտոմատ փոփոխման մեխանիզմի միջոցով (նկարները ներկայացված են վերևում):
• VAWT-ն ունի թեթև և պարզ բաղադրիչներ, որոնք հեշտ է տեղափոխել և տեղադրել:
• Տուրբինը պաշտպանված է կայծակից։

Այսօր ավարտվել է տուրբինի մեխանիկական մասի (8 մ բարձրությամբ ուղղահայաց շեղբերով) լրիվ չափի 3D մոդելը, ինչպես նաև ռոտորի և դրա պտտման միավորի մասերի և հավաքների աշխատանքային գծագրերը։ ավարտվել է. Էլեկտրական գեներատորի և շեղբերների գծագրերը մշակվում են՝ հաշվի առնելով «գին-որակ» չափանիշի առավելագույն համապատասխանությունը:

Ծրագիրը ներառում է լրիվ չափի VAWT նմուշի նախագծում, արտադրություն և փորձարկում (շեղբերի ուղղահայաց բարձրությունը 8 մ): Որից հետո նախատեսվում է կազմակերպել արդյունաբերական արտադրություննման կայանքները փորձնական մոդելի վրիպազերծումից հետո, երբ այդպիսի կայանքները տեղադրվում են գյուղական բնակավայրերի ոչ էլեկտրաֆիկացված տարածքներում և քաղաքների շենքերում:

Նորարարական քամու գեներատորի կիրառման ոլորտները, սկզբունքորեն, նույնն են, ինչ նրա անալոգայինները: Այսինքն՝ դա էլեկտրաէներգիայի արտադրությունն է այն վայրերում, որտեղ չկան անշարժ աղբյուրներ, ինչպես նաև որտեղ էլեկտրաէներգիայի արտադրության այլ մեթոդների կիրառումը տնտեսապես ձեռնտու չէ։ Մասնավորապես, դրանք հատուկ նշանակության օբյեկտներ են, որոնք պահանջում են ինքնավար էներգամատակարարում, օրինակ՝ փարոսներ և ռադիոփարոսներ, սահմանային պահակակետեր և սահմանային կետեր, ավտոմատ օդերևութաբանական և օդային նավիգացիոն կետեր:

Բնական ռեսուրսների կայուն սպառումը հանգեցնում է վերջերսմարդկությունը զբաղված է էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների որոնմամբ։ Այսօր հայտնի են այլընտրանքային էներգիայի բավականին մեծ թվով տեսակներ, որոնցից մեկը քամու էներգիայի օգտագործումն է։

Քամու էներգիան մարդիկ օգտագործել են հին ժամանակներից, օրինակ՝ հողմաղացների շահագործման ժամանակ։ Հենց առաջին քամու գեներատորը (հողմատուրբին), որն օգտագործվում էր էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, կառուցվել է Դանիայում 1890 թվականին: Նման սարքերը սկսեցին օգտագործվել այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ էր էլեկտրաէներգիա ապահովել դժվարամատչելի տարածքին:

Քամու գեներատորի շահագործման սկզբունքը.

• Քամին պտտում է շեղբերով անիվը, որը փոխանցումատուփի միջոցով պտտող մոմենտ է փոխանցում գեներատորի լիսեռին:
• Ինվերտորը կատարում է ստացված ուղղակի էլեկտրական հոսանքը փոփոխական հոսանքի փոխակերպելու խնդիր։
• Մարտկոցը նախատեսված է քամու բացակայության դեպքում ցանցին լարման մատակարարման համար:

Հողմատուրբինի հզորությունը ուղղակիորեն կախված է քամու անիվի տրամագծից, կայմի բարձրությունից և քամու ուժից: Ներկայումս քամու գեներատորներ են արտադրվում սայրերի տրամագծով 0,75-ից մինչև 60 մ և ավելի: Ժամանակակից հողմատուրբիններից ամենափոքրը G-60-ն է: Ռոտորի տրամագիծը, որն ունի հինգ շեղբեր, կազմում է ընդամենը 0,75 մ քամու արագության դեպքում, այն կարող է արտադրել 60 Վտ հզորություն; Այս տեղադրումը հաջողությամբ օգտագործվում է լուսավորության, մարտկոցների լիցքավորման և կապի սարքավորումների շահագործման համար:

Բոլոր քամու գեներատորները կարելի է դասակարգել ըստ մի քանի սկզբունքների.

• Պտտման առանցքներ.
• Շեղբերների քանակը.
• Նյութը, որից պատրաստված են շեղբերները:
• Պտուտակային քայլ:

Դասակարգում ըստ ռոտացիայի առանցքի.

• Հորիզոնական.
• Ուղղահայաց.

Ամենատարածվածը հորիզոնական քամու գեներատորներն են, տուրբինի պտտման առանցքը գետնին զուգահեռ է։ Այս տեսակը կոչվում է «հողմաղաց», որի շեղբերները պտտվում են քամուն հակառակ։ Հորիզոնական քամու գեներատորների նախագծումը նախատեսում է գլխի մասի ավտոմատ պտտում (քամու որոնման համար), ինչպես նաև սայրերի պտտում՝ ցածր էներգիայի քամի օգտագործելու համար։

Ուղղահայաց հողմային տուրբինները շատ ավելի քիչ արդյունավետ են: Նման տուրբինի շեղբերները պտտվում են երկրի մակերեսին զուգահեռ քամու ցանկացած ուղղությամբ և ուժգնությամբ: Քանի որ քամու ցանկացած ուղղությամբ քամու անիվների կեսը միշտ պտտվում է դրա դեմ, հողմաղացը կորցնում է իր հզորության կեսը, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է տեղադրման էներգաարդյունավետությունը: Այնուամենայնիվ, այս տեսակի հողմային տուրբինների տեղադրումն ու սպասարկումն ավելի հեշտ է, քանի որ դրա փոխանցման տուփը և գեներատորը գտնվում են գետնին: Ուղղահայաց գեներատորի թերություններն են՝ թանկ տեղադրումը, զգալի գործառնական ծախսերը, ինչպես նաև այն փաստը, որ նման հողմատուրբինի տեղադրումը մեծ տարածք է պահանջում:

Քամու գեներատորներ հորիզոնական տիպավելի հարմար է էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար արդյունաբերական մասշտաբով, կիրառվում են հողմային էլեկտրակայանների համակարգի ստեղծման դեպքում։ Ուղղահայացները հաճախ օգտագործվում են փոքր մասնավոր տնտեսությունների կարիքների համար:

Դասակարգում ըստ շեղբերների քանակի.

• Երկու սայր:
• Երեք սայր:
• Բազմաշերտ (50 կամ ավելի շեղբեր):

Ելնելով սայրերի քանակից՝ բոլոր կայանքները բաժանվում են երկու և երեք և բազմաշերտ (50 կամ ավելի սայրեր): Պահանջվող քանակությամբ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար պահանջվում է ոչ թե ռոտացիայի փաստը, այլ անհրաժեշտ քանակությամբ պտույտների հասնելը։

Յուրաքանչյուր սայր (լրացուցիչ) մեծացնում է քամու անիվի ընդհանուր դիմադրությունը, ինչը դժվարացնում է գեներատորի աշխատանքային արագության հասնելը: Այսպիսով, բազմաշերտ կայանքները իսկապես սկսում են պտտվել քամու ավելի ցածր արագությամբ, բայց դրանք օգտագործվում են այն դեպքերում, երբ պտտման փաստն ինքնին կարևոր է, ինչպես, օրինակ, ջուրը մղելիս: Մեծ թվով շեղբեր ունեցող հողմային գեներատորները գործնականում չեն օգտագործվում էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Բացի այդ, խորհուրդ չի տրվում դրանց վրա փոխանցման տուփ տեղադրել, քանի որ դա բարդացնում է դիզայնը և նաև դարձնում այն ​​ավելի քիչ հուսալի:

Դասակարգումը ըստ սայրի նյութերի.

• Քամու գեներատորներ կոշտ շեղբերով:
• Առագաստանավային քամու գեներատորներ.

Պետք է նշել, որ առագաստների շեղբերն արտադրվում են շատ ավելի պարզ և, հետևաբար, ավելի էժան, քան կոշտ մետաղը կամ ապակեպլաստե ապակեպլաստե: Այնուամենայնիվ, նման խնայողությունները կարող են հանգեցնել անսպասելի ծախսերի: Եթե ​​քամու անիվի տրամագիծը 3 մ է, ապա գեներատորի 400-600 պտույտ/րոպե արագության դեպքում սայրի ծայրը հասնում է 500 կմ/ժ արագության։ Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ օդը պարունակում է ավազ և փոշի, այս փաստը լուրջ փորձություն է նույնիսկ կոշտ շեղբերների համար, որոնք կայուն շահագործման պայմաններում պահանջում են շեղբերների ծայրերին կիրառվող հակակոռոզիոն թաղանթի տարեկան փոխարինում: Եթե ​​դուք չեք թարմացնում հակակոռոզիոն թաղանթը, ապա կոշտ սայրը աստիճանաբար կսկսի կորցնել իր կատարողական բնութագրերը:

Առագաստի տիպի շեղբերները փոխարինում են պահանջում ոչ թե տարին մեկ անգամ, այլ առաջին լուրջ քամուց անմիջապես հետո: Հետեւաբար, ինքնավար էլեկտրամատակարարումը, որը պահանջում է համակարգի բաղադրիչների զգալի հուսալիություն, չի հաշվի առնում առագաստի տիպի շեղբերների օգտագործումը:

Դասակարգում ըստ պտուտակի քայլի.

• Ֆիքսված պտուտակի քայլը:
• Պտուտակի փոփոխական քայլ:

Իհարկե, պտուտակի փոփոխական քայլը մեծացնում է քամու գեներատորի արդյունավետ գործառնական արագությունների շրջանակը: Այնուամենայնիվ, այս մեխանիզմի ներդրումը հանգեցնում է սայրի դիզայնի բարդության, քամու անիվի քաշի ավելացմանը, ինչպես նաև նվազեցնում է հողմատուրբինի ընդհանուր հուսալիությունը: Դրա հետևանքը կառուցվածքի ամրապնդման անհրաժեշտությունն է, ինչը հանգեցնում է համակարգի արժեքի զգալի աճի ոչ միայն ձեռքբերման, այլև շահագործման ընթացքում:

Ժամանակակից քամու գեներատորները բարձր տեխնոլոգիական արտադրանք են, որոնց հզորությունը տատանվում է 100-ից մինչև 6 ՄՎտ: Նորարարական դիզայնի հողմատուրբինները հնարավորություն են տալիս ծախսարդյունավետ օգտագործել ամենաթույլ քամու էներգիան՝ սկսած 2 մ/վրկ-ից: Քամու գեներատորների օգնությամբ այսօր հնարավոր է հաջողությամբ լուծել ցանկացած հզորության կղզու կամ տեղական օբյեկտների էլեկտրամատակարարման խնդիրները։

Հողմատուրբիններ

Հողմատուրբինների տեսակները. Նոր նախագծեր և տեխնիկական լուծումներ

Քամու էներգիան զարմացնում է իր բազմազանությամբ և անսովոր դիզայնքամու գեներատորների նախագծեր. Քամու գեներատորների գոյություն ունեցող նախագծերը, ինչպես նաև առաջարկվող նախագծերը քամու էներգիան մրցակցությունից դուրս են դնում տեխնիկական լուծումների ինքնատիպության տեսանկյունից՝ համեմատած վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների օգտագործմամբ գործող բոլոր մինի էներգետիկ համալիրների հետ:

Ներկայումս կան քամու գեներատորների բազմաթիվ տարբեր հայեցակարգային նախագծեր, որոնք կարելի է բաժանել երկու հիմնական տեսակի՝ ելնելով քամու անիվների տեսակից (ռոտորներ, տուրբիններ, պտուտակներ): Սրանք հողմային տուրբիններ են՝ պտտման հորիզոնական առանցքով (հեղեղի) և ուղղահայաց առանցքով (պտտվող, այսպես կոչված, H-աձև տուրբիններ)։

Հողմատուրբիններ՝ ռոտացիայի հորիզոնական առանցքով

Հողմատուրբիններ՝ ռոտացիայի հորիզոնական առանցքով. Պտտման հորիզոնական առանցքով հողմաղացներում ռոտորի լիսեռը և գեներատորը գտնվում են վերևում, և համակարգը պետք է ուղղված լինի դեպի քամին: Փոքր հողմատուրբիններն ուղղորդվում են քամու ալիքների համակարգերի միջոցով, մինչդեռ ավելի մեծ (արդյունաբերական) կայանքներն ունեն քամու տվիչներ և սերվոներ, որոնք ռոտացիայի առանցքը վերածում են քամու: Արդյունաբերական հողմատուրբինների մեծ մասը հագեցած է փոխանցման տուփերով, որոնք թույլ են տալիս համակարգին հարմարվել քամու ընթացիկ արագությանը: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ կայմն իր հետևում առաջացնում է բուռն հոսքեր, քամու անիվը սովորաբար ուղղված է օդի հոսքին հակառակ ուղղությամբ: Քամու անիվի շեղբերները բավականաչափ ամուր են պատրաստված, որպեսզի թույլ չտան, որ դրանք շփվեն կայմի հետ քամու ուժեղ պոռթկումներից: Այս տեսակի հողմատուրբինները չեն պահանջում քամու կողմնորոշման լրացուցիչ մեխանիզմների տեղադրում:

Հորիզոնական առանցքով քամու անիվ

Հողմային անիվը կարող է պատրաստվել տարբեր քանակի շեղբերով. միասեղանի հողմային գեներատորներից հակակշիռներով մինչև բազմաշերտներ (մինչև 50 կամ ավելի սայրերի քանակով): Հորիզոնական առանցքով հողմային անիվներՊտտումները երբեմն կատարվում են ֆիքսված ուղղությամբ, այսինքն. նրանք չեն կարող պտտվել ուղղահայաց առանցքի շուրջ, որը ուղղահայաց է քամու ուղղությանը: Այս տեսակի քամու գեներատորը օգտագործվում է միայն այն դեպքում, երբ կա մեկ գերիշխող քամու ուղղություն: Շատ դեպքերում համակարգը, որի վրա ամրացված է քամու անիվը (այսպես կոչված, գլուխը) պտտվող է՝ ուղղված քամու ուղղությամբ։ Փոքր քամու գեներատորներն այդ նպատակով օգտագործում են պոչային լողակներ, մինչդեռ ավելի մեծերը օգտագործում են էլեկտրոնիկա՝ կողմնորոշումը վերահսկելու համար:

Քամու բարձր արագությամբ քամու անիվի պտտման արագությունը սահմանափակելու համար օգտագործվում են մի շարք մեթոդներ, ներառյալ սայրերը փետրավոր դիրքում տեղադրելը, սայրերի վրա կանգնած կամ դրանցով պտտվող փականների օգտագործումը և այլն: Սայրերը կարող են ուղղակիորեն լինել: ամրացված է գեներատորի լիսեռին, կամ ոլորող մոմենտ կարող է փոխանցվել դրա եզրից երկրորդական լիսեռի միջով գեներատորի կամ այլ աշխատանքային մեքենայի վրա:

Ընթացիկ կայմի բարձրությունը արդյունաբերական քամու գեներատորտատանվում է 60-ից 90 մ միջակայքում: Քամու անիվը կատարում է րոպեում 10-20 պտույտ: Որոշ համակարգեր ունեն փոխարկվող փոխանցման տուփ, որը թույլ է տալիս քամու անիվին ավելի արագ կամ դանդաղ պտտվել՝ կախված քամու արագությունից՝ միաժամանակ պահպանելով էներգիայի արտադրությունը: Բոլոր ժամանակակից քամու գեներատորները հագեցված են չափազանց շատ լինելու դեպքում հնարավոր ավտոմատ կանգառի համակարգով ուժեղ քամիներ.

Հորիզոնական առանցքի հիմնական առավելությունները հետևյալն են. տուրբինի շեղբերների փոփոխական քայլը թույլ է տալիս առավելագույն օգտագործել քամու էներգիան՝ կախված մթնոլորտային պայմաններից. բարձր կայմը թույլ է տալիս «հասնել» ավելի ուժեղ քամիների; բարձր արդյունավետություն՝ պայմանավորված քամու անիվի ուղղահայաց քամուն.

Միեւնույն ժամանակ, հորիզոնական առանցքը ունի մի շարք թերություններ. Դրանցից են՝ մինչև 90 մ բարձրությամբ և դժվար տեղափոխվող երկար սայրերը, կայմի զանգվածային լինելը, առանցքը դեպի քամին ուղղելու անհրաժեշտությունը և այլն։

Պտտման ուղղահայաց առանցքով հողմային շարժիչներ. Նման համակարգի հիմնական առավելությունն այն է, որ կարիք չկա առանցքը ուղղել դեպի քամին, քանի որ հողմատուրբինն օգտագործում է քամին, որը գալիս է ցանկացած ուղղությամբ: Բացի այդ, դիզայնը պարզեցված է, իսկ գիրոսկոպիկ բեռները կրճատվում են՝ առաջացնելով լրացուցիչ սթրես շեղբերների, փոխանցման համակարգի և պտտման հորիզոնական առանցքով տեղակայանքների այլ տարրերում: Նման կայանքները հատկապես արդյունավետ են փոփոխական քամիներով տարածքներում: Ուղղահայաց-առանցքային տուրբինները գործում են քամու ցածր արագությամբ և քամու ցանկացած ուղղությամբ՝ առանց քամու կողմնորոշման, բայց ունեն ցածր արդյունավետություն:

Պտտման ուղղահայաց առանցքով տուրբինի ստեղծման գաղափարի հեղինակը ֆրանսիացի ինժեներ Ժորժ Ժան Մարի Դարիուսն է (Ժան Մարի Դարիեր): Քամու գեներատորների այս տեսակը արտոնագրվել է 1931 թվականին: Ի տարբերություն հորիզոնական առանցքի տուրբինների, H-աձև տուրբինները «գրավում են» քամին, երբ այն փոխում է ուղղությունը՝ առանց ռոտորի դիրքը փոխելու: Հետևաբար, այս տեսակի քամու գեներատորները «պոչ» չունեն և նման են տակառի: Ռոտորն ունի պտտման ուղղահայաց առանցք և բաղկացած է երկու-չորս կոր շեղբերից:

Շեղբերները կազմում են տարածական կառուցվածք, որը պտտվում է քամու հոսքից սայրերի վրա առաջացող բարձրացնող ուժերի գործողության ներքո: Daria ռոտորում քամու էներգիայի օգտագործման գործակիցը հասնում է 0,300,35 արժեքների: Վերջերս մշակվել է Darrieus պտտվող շարժիչի վրա ուղիղ շեղբերով: Այժմ Darrieus քամու գեներատորը կարելի է համարել որպես թիակի տիպի քամու գեներատորների հիմնական մրցակիցը։

Տեղադրումն ունի բավականին բարձր արդյունավետություն, սակայն այն լուրջ բեռներ է ստեղծում կայմի վրա։ Համակարգն ունի նաև մեծ մեկնարկային ոլորող մոմենտ, որը դժվար է առաջացնել քամու միջոցով: Ամենից հաճախ դա արվում է արտաքին ազդեցությամբ։

Քամու անիվների մեկ այլ տեսակ է Savonius ռոտորը, որը ստեղծվել է ֆին ինժեներ Սիգուրտ Սավոնիուսի կողմից 1922 թվականին: Պտտող մոմենտ առաջանում է, երբ օդը հոսում է ռոտորի շուրջը ռոտորի ուռուցիկ և գոգավոր մասերի տարբեր դիմադրության պատճառով: Անիվը պարզ է, բայց ունի քամու էներգիայի օգտագործման շատ ցածր գործակից՝ ընդամենը 0,1-0,15:

Ուղղահայաց քամու գեներատորների հիմնական առավելությունն այն է, որ նրանք քամու կողմնորոշման մեխանիզմի կարիք չունեն: Նրանց գեներատորը և այլ մեխանիզմները գտնվում են բազայի մոտ ցածր բարձրության վրա: Այս ամենը զգալիորեն պարզեցնում է դիզայնը: Աշխատանքային տարրերը գտնվում են գետնին մոտ, ինչը հեշտացնում է դրանց պահպանումը։ Ցածր նվազագույն աշխատանքային քամու արագությունը (2-2,5 մ/վ) առաջացնում է ավելի քիչ աղմուկ:

Այնուամենայնիվ, այս հողմատուրբինների լուրջ թերությունը ռոտորի մեկ պտույտի ընթացքում թևի շուրջ հոսքի պայմանների զգալի փոփոխությունն է, որը շահագործման ընթացքում կրկնվում է ցիկլային եղանակով: Օդի հոսքի դեմ պտույտի կորուստների պատճառով հողմային տուրբինների մեծ մասը պտտման ուղղահայաց առանցքով գրեթե կիսով չափ արդյունավետ է, քան հորիզոնական առանցքով:

Քամու էներգիայի նոր լուծումների որոնումները շարունակվում են, և արդեն կան օրիգինալ գյուտեր, օրինակ՝ տուրբոնագաստ։ Քամու գեներատորը տեղադրված է 100 մ բարձրությամբ երկար ուղղահայաց խողովակի տեսքով, որի մեջ խողովակի ծայրերի միջև ջերմաստիճանի գրադիենտի պատճառով առաջանում է հզոր օդի հոսք: Ինքը՝ էլեկտրական գեներատորը, տուրբինի հետ միասին, առաջարկվում է տեղադրել խողովակի մեջ, որի արդյունքում օդի հոսքը կապահովի տուրբինի պտույտը։ Ինչպես ցույց է տալիս նման քամու գեներատորների գործարկման պրակտիկան, տուրբինը պտտելուց և խողովակի ստորին եզրին օդի հատուկ տաքացումից հետո, նույնիսկ հանգիստ (և հանգիստ) քամու դեպքում, խողովակում հաստատվում է ուժեղ և կայուն օդի հոսք: . Սա խոստումնալից է դարձնում նման հողմային տուրբինները, բայց միայն անմարդաբնակ վայրերում (գործելիս նման գործարանը խողովակի մեջ ներծծում է ոչ միայն փոքր առարկաներ, այլև խոշոր կենդանիներ): Այս կայանքները շրջապատված են հատուկ պաշտպանիչ ցանցով, իսկ կառավարման համակարգը գտնվում է բավականաչափ հեռավորության վրա։

Turbosail

Մասնագետներն աշխատում են քամու խտացման հատուկ սարքի ստեղծման վրա՝ դիֆուզոր (քամու էներգիայի խտացուցիչ): Մեկ տարվա ընթացքում այս տիպի հողմատուրբինին հաջողվում է «որսալ» 4-5 անգամ ավելի շատ էներգիա, քան սովորականը։ Քամու անիվի բարձր պտտման արագությունը ձեռք է բերվում դիֆուզորի միջոցով: Նրա նեղ հատվածում օդի հոսքը հատկապես արագ է, նույնիսկ համեմատաբար թույլ քամու դեպքում։

Քամու գեներատոր դիֆուզորով

Ինչպես հայտնի է, բարձրության հետ քամու արագությունը մեծանում է, ինչն ավելի շատ է ստեղծում բարենպաստ պայմաններքամու գեներատորների օգտագործման համար. Օդապարուկները հայտնագործվել են Չինաստանում մոտ 2300 տարի առաջ: Քամու գեներատորը բարձրություն բարձրացնելու համար օդապարիկ օգտագործելու գաղափարը աստիճանաբար իրականացվում է:

Etra ընկերության շվեյցարացի դիզայներները ներկայացրել են փչովի օդապարիկների նոր դիզայն, որը կարող է բարձրացնել մինչև 100 կգ՝ 2,5 կգ թևի քաշով։ Դրանք կարող են օգտագործվել ծովային նավերի վրա տեղադրելու և հողմային տուրբինները բարձր բարձրություններ (մինչև 4 կմ) բարձրացնելու համար: 2008 թվականին նմանատիպ համակարգ փորձարկվել է Beluga SkySails կոնտեյներային նավի՝ Գերմանիայից Վենեսուելա ճանապարհորդության ժամանակ (վառելիքի խնայողությունը կազմել է ավելի քան $1000/օր):

Օրինակ, Համբուրգում Beluga Shipping ընկերությունը նման համակարգ է տեղադրել Beluga SkySails դիզելային բեռնափոխադրողի վրա։ 160 մ2 չափով պարապլանի տեսքով օդապարիկ քամու բարձրացնող ուժի պատճառով օդ է բարձրանում մինչև 300 մ բարձրության վրա։ Պարապլանը բաժանված է բաժանմունքների, որոնց մեջ համակարգչի հրամանով օդը մատակարարվում է առաձգական խողովակների միջոցով: սեղմված օդը. Beluga SkySails ընկերությունը նախատեսում է մինչեւ 2013 թվականը նման համակարգով համալրել մոտ 400 բեռնանավ։

Քամու գլխիկներ «Windcatcher»

«Windcatcher» քամու գլխիկի դիզայնը հետաքրքիր լուծում ունի. Գեներատորի պտտվող պատյանը պատրաստված է բավականին երկար (մոտ 0,5 մ), միջին մասում (գեներատորի եզրից մինչև շեղբեր ընդմիջումով) կա շեղբերները ծալելու մեխանիզմ։ Գործողության սկզբունքի համաձայն, այն նման է ավտոմատ հովանոցի բացման մեխանիզմին, իսկ սայրերը հիշեցնում են կախովի թեւը։ Ապահովելու համար, որ սայրերը ծալման ժամանակ միմյանց դեմ չեն կանգնում, դրանց ամրացման առանցքները մի փոքր շեղվում են: Չորս շեղբեր (մեկով) դեպի ներս են գնում, իսկ չորսը՝ դուրս: Ծալվելուց հետո հողմաղացի ձգման տարածքը կրճատվում է գրեթե չորս անգամ, իսկ գործակիցը աերոդինամիկ քաշում- գրեթե երկու.

Հողմաղացի հենարանի վերին մասում տեղադրված է պտտման ուղղահայաց առանցքով «լուծ»։ Մի ծայրում քամու գեներատոր է, մյուսում՝ հակակշիռ։ Թեթև քամիների դեպքում քամու գեներատորը հակակշիռի միջոցով բարձրացվում է հենարանի վերին մակարդակից, իսկ հողմատուրբինի առանցքը հորիզոնական է։ Քանի որ քամին մեծանում է, ճնշումը քամու անիվի վրա մեծանում է, և այն սկսում է ընկնել՝ շրջվելով հորիզոնական առանցքի շուրջ: Այսպես է գործում ուժեղ քամուց «փախուստի» մեկ այլ համակարգ. Դիզայնը թույլ է տալիս ճոճվող ձեռքերը երկարացնել այնպես, որ քամու գեներատորները տեղադրվեն մեկը մյուսի հետևում: Պարզվում է, որ դա միատեսակ մոդուլների ծաղկեպսակ է, որոնք թույլ քամիների ժամանակ կանգնած են մեկը մյուսի վերևում, իսկ ուժեղ քամիների դեպքում իջնում ​​են՝ «թաքնվելով» քամու անիվի «քամու ստվերում»։ Սա նաև ներառում է համակարգի՝ արտաքին բեռին հարմարվելու ունակությունը:

Քամու գեներատոր Eolic

Դիզայներներ Մարկոս ​​Մադիան, Սերխիո Օաշին և Խուան Մանուել Պանտանոն մշակել են Eolic շարժական քամու գեներատորը: Սարքի արտադրության համար օգտագործվել են միայն ալյումինե և ածխածնային մանրաթելային նյութեր: Էոլիկ տուրբինը հավաքելիս ունի մոտ 170 սմ երկարություն՝ ծալվածից աշխատանքային վիճակի բերելու համար անհրաժեշտ կլինի 2-3 մարդ, և այդ գործընթացը կտևի 15-20 րոպե: Այս քամու գեներատորը կարող է ծալվել՝ տեղափոխելու համար:

Դիզայներական քամու գեներատոր Revolution Air

Այսօր կան բազմաթիվ նախագծային նախագծեր և մշակումներ: Այսպիսով, ֆրանսիացի դիզայներ Ֆիլիպ Սթարքը ստեղծել է Revolution Air քամու գեներատորը: Նախագծային հողմաղացի նախագիծը կոչվում է «Ժողովրդավարական էկոլոգիա»:

Քամու գեներատոր Energy Ball

Home-energy դիզայներների և ինժեներների միջազգային խումբը ներկայացրել է իրենց արտադրանքը՝ Energy Ball քամու գեներատորը: Նոր արտադրանքի հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ դրա վրա սայրերը գնդաձեւ դասավորվել են։ Նրանք բոլորը միացված են ռոտորին երկու ծայրերում: Երբ քամին անցնում է դրանց միջով, այն փչում է ռոտորին զուգահեռ, ինչը մեծացնում է գեներատորի արդյունավետությունը։ Էներգետիկ գնդակը կարող է գործել նույնիսկ շատ ցածր քամու արագությամբ և շատ ավելի քիչ աղմուկ է արտադրում, քան սովորական հողմատուրբինները:

Տրետյակովյան քամու գեներատոր

Սամարայի դիզայներների կողմից ստեղծվել է եզակի հողմային տուրբին: Երբ օգտագործվում է քաղաքային միջավայրում, այն ավելի էժան է, ավելի տնտեսող և ավելի հզոր, քան իր եվրոպական գործընկերները: Տրետյակովյան քամու գեներատորը օդի ընդունիչ է, որը գրավում է նույնիսկ համեմատաբար թույլ օդի հոսքերը: Նոր արտադրանքը սկսում է օգտակար էներգիա արտադրել արդեն 1,4 մ/վ արագությամբ։ Բացի այդ, թանկարժեք տեղադրման կարիք չկա. տեղադրումը կարող է տեղադրվել շենքի, կայմի, կամրջի և այլնի վրա: Այն ունի 1 մ բարձրություն և 1,4 մ երկարություն: Արդյունավետությունը հաստատուն է՝ մոտ 52%: Արդյունաբերական սարքի հզորությունը 5 կՎտ է։ 2 մ հեռավորության վրա հողմակայանի աղմուկը 20 դԲ-ից պակաս է (համեմատության համար. օդափոխիչի աղմուկը 30-ից 50 դԲ է):

Ամերիկյան Wind Tronics ընկերությունը Միչիգանից մշակել է կոմպակտ հողմային տուրբին մասնավոր տնային տնտեսություններում օգտագործելու համար: Տեխնոլոգիաների մշակողը Wind Tronics-ն է, իսկ արտադրական հսկա Honeywell-ը սկսել է հողմային տուրբինների արտադրությունը: Դիզայնը ներառում է զրոյական վնաս շրջակա միջավայրին:

Այս տեղադրումը օգտագործում է «Blade Tip Power System» (BTPS) տուրբինային շարժիչ, որը թույլ է տալիս քամու գեներատորին աշխատել քամու արագությունների շատ ավելի լայն տիրույթում, միաժամանակ նվազեցնելով մեխանիկական դիմադրությունը և տուրբինի քաշը: Wind Tronics-ը սկսում է պտտվել ընդամենը 0,45 մ/վ քամու արագությամբ և գործում է մինչև 20,1 մ/վ արագությամբ: Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ նման տուրբինն էլեկտրաէներգիա է արտադրում միջինում 50%-ով ավելի հաճախ և ավելի երկար, քան ավանդական քամու գեներատորները: Ի դեպ, դրան անընդհատ միացված օդաչափությամբ ավտոմատացումը վերահսկում է քամու արագությունն ու ուղղությունը։ Երբ գործառնական առավելագույն արագությունը հասնում է, տուրբինը պարզապես շրջվում է դեպի քամին հարթեցված կողմով: Համակարգի ավտոմատացումն անմիջապես արձագանքում է ցրտաշունչ անձրևին, որը կարող է մերկասառույց առաջացնել: Տեխնոլոգիան արդեն արտոնագրվել է ավելի քան 120 երկրներում։

Փոքր հողմատուրբինների նկատմամբ հետաքրքրությունը մեծանում է ամբողջ աշխարհում։ Այս խնդրի լուծման ուղղությամբ աշխատող ընկերություններից շատերը բավականին հաջողակ են եղել՝ ստեղծելով իրենց օրիգինալ լուծումները։

Optiwind ընկերությունն արտադրում է օրիգինալ հողմային տուրբիններ Optiwind 300 (300 կՎտ, արժեքը՝ 75 հազար եվրո) և Optiwind 150 (150 կՎտ, արժեքը՝ 35 հազար եվրո): Դրանք նախատեսված են գյուղերում և գյուղացիական տնտեսություններում կոլեկտիվ էներգախնայողության համար (նկ. 12): Հիմնական գաղափարն այն է, որ քամու էներգիան հավաքվի՝ օգտագործելով մի քանի տուրբինների կուտակված կառուցվածքներ արժանապատիվ բարձրության վրա: Optiwind 300-ը հագեցած է 61 մետրանոց աշտարակով, արագացուցիչի հարթակը 13 մ տրամագծով է, իսկ յուրաքանչյուր տուրբինի տրամագիծը 6,5 մ է։

GEDAYC տուրբինի դիզայնը արտասովոր տեսք ունի (նկ. 13): Ցածր քաշը թույլ է տալիս տուրբինին արդյունավետորեն պտտել էլեկտրական գեներատորը 6 մ/վրկ քամու արագությամբ: Սայրի նոր դիզայնը օգտագործում է «համակարգի» նման սկզբունք. օդապարիկ. GEDAYC տուրբիններն արդեն տեղադրվել են երեք 500 կՎտ հզորությամբ հողմատուրբինների վրա, որոնք էներգիա են մատակարարում հանքերին։ GEDAYC տուրբինների տեղադրումն ու փորձնական շահագործումը ցույց տվեցին, որ շնորհիվ նոր դիզայնտուրբիններն ավելի թեթև են, ավելի հարմար փոխադրման համար և ավելի հեշտ է սպասարկել:

Earth Tronics-ը մշակել է նոր տեսակի «տնային» հողմային տուրբիններ Honeywell-ից: Համակարգը հնարավորություն է տալիս էլեկտրաէներգիա արտադրել շեղբերների ծայրերում, այլ ոչ թե առանցքի (ինչպես հայտնի է, սայրերի ծայրերի պտտման արագությունը շատ ավելի մեծ է, քան առանցքի պտտման արագությունը)։ Այսպիսով, Honeywell տուրբինը չի օգտագործում փոխանցումատուփ և գեներատոր, ինչպես սովորական քամու գեներատորներում, ինչը հեշտացնում է դիզայնը, նվազեցնում է դրա քաշը և քամու արագության շեմը, որով քամու գեներատորը սկսում է էլեկտրաէներգիա արտադրել:

Չինաստանում ստեղծվել է մագնիսական լևիտացիայով քամու գեներատորի փորձնական նախագիծ։ Մագնիսական կախոցը հնարավորություն տվեց նվազեցնել մեկնարկային քամու արագությունը մինչև 1,5 մ/վ և, համապատասխանաբար, 20%-ով ավելացնել գեներատորի ընդհանուր թողարկումը տարվա ընթացքում, ինչը պետք է նվազեցնի արտադրվող էլեկտրաէներգիայի արժեքը։

Արիզոնայում գտնվող Maglev Wind Turbine Technologies-ը մտադիր է արտադրել Maglev Turbine ուղղահայաց առանցքի հողմային տուրբիններ՝ առավելագույնը 1 ԳՎտ հզորությամբ: Այս էկզոտիկ հողմատուրբինի մոդելը բարձրահարկ շենքի տեսք ունի, բայց իր հզորության համեմատ փոքր է: Մեկ Maglev տուրբինը կարող է էներգիա ապահովել 750 հազար տան համար և ընդգրկում է մոտ 40 հեկտար տարածք (ներառյալ բացառման գոտին)։ Այս տուրբինը հորինել է գյուտարար Էդ Մազուրը՝ MWTT-ի հիմնադիրը: Maglev Turbine-ը լողում է մագնիսական լևիտացիայի վրա: Հիմնական բաղադրիչներ նոր տեղադրումգտնվում են հողի մակարդակի վրա, դրանք ավելի հեշտ են պահպանել: Տեսականորեն նոր տուրբինն աշխատում է ինչպես ծայրահեղ թույլ, այնպես էլ շատ ուժեղ քամիների դեպքում (ավելի քան 40 մ/վրկ): Ընկերությունը մտադիր է իր տուրբինների մոտ բացել գիտակրթական կենտրոններ։

Ռուս փայլուն ինժեներ Վլադիմիր Շուխովի (1853-1939) ստեղծագործական ժառանգությունն ուսումնասիրելիս Inbitek-TI ՍՊԸ-ի մասնագետները ուշադրություն հրավիրեցին ճարտարապետության և շինարարության մեջ պողպատե ձողերով հիպերբոլոիդների օգտագործման նրա գաղափարների վրա:

Հիպերբոլոիդ տիպի հողմատուրբին

Նման կառույցների ներուժն այսօր ամբողջությամբ ուսումնասիրված կամ ուսումնասիրված չէ: Հայտնի է նաև, որ Շուխովը հիպերբոլոիդների հետ իր աշխատանքը անվանել է «հետազոտություն»։ Նրա գաղափարների հիման վրա ի հայտ եկավ բոլորովին նոր դիզայնի ռոտորային տիպի քամու գեներատորների մշակումը։ Այս դիզայնը հնարավորություն կտա էլեկտրաէներգիա արտադրել նույնիսկ շատ ցածր քամու արագության դեպքում։ Հանգստից սկսելու համար անհրաժեշտ է քամու 1,4 մ/վ արագություն։ Սա ձեռք է բերվում քամու գեներատորի ռոտորի լևիտացիոն էֆեկտի օգտագործմամբ: Այս տիպի քամու գեներատորը կարող է սկսել աշխատել նույնիսկ բարձրացող օդային հոսանքների դեպքում, որոնք սովորաբար տեղի են ունենում գետի, լճի կամ ճահճի կողքին:

Շարժական հողմային տուրբին

Մեկ այլ հետաքրքիր նախագիծ՝ Mobile Wind Turbine wind generator-ը մշակվել է Pope Design ստուդիայի դիզայներների կողմից (նկ. 17): Սա շարժական քամու գեներատոր է, որը գտնվում է բազայում բեռնատար. Շարժական հողմային տուրբինի շահագործման համար անհրաժեշտ է միայն օպերատոր-վարորդ։ Այս քամու գեներատորը կարող է օգտագործվել բնական աղետների գոտիներում, արտակարգ իրավիճակների արձագանքման և ենթակառուցվածքների վերականգնման ժամանակ:

Քամու էներգիայի ներկայիս վիճակը, քամու գեներատորների և «քամու կոմպակտորների» առաջարկվող նախագծերն ու տեխնիկական լուծումները հնարավորություն են տալիս գրեթե ամենուր ստեղծել մինի հողմային էլեկտրակայաններ մասնավոր օգտագործման համար: Քամու գեներատորի գործարկման արագության շեմը զգալիորեն կրճատվել է տեխնիկական զարգացումների շնորհիվ քամու տուրբինների քաշի և չափի ցուցանիշները նույնպես նվազում են. Սա հնարավորություն է տալիս քամու էլեկտրակայանները շահագործել «տնային» պայմաններում։

Հողմատուրբինների տեսակները

Երկրի խորքերից արդյունահանվող և մարդկության կողմից որպես էներգետիկ ռեսուրսներ օգտագործվող օգտակար հանածոները, ցավոք, անսահմանափակ չեն: Ամեն տարի դրանց արժեքը մեծանում է, ինչը բացատրվում է արտադրության մակարդակի նվազմամբ։ Այլընտրանքային և աճող էներգիայի մատակարարման տարբերակն է հողմային էլեկտրակայաններտան համար. Նրանք թույլ է տալիս վերափոխել քամու էներգիան AC , որը հնարավորություն է տալիս ապահովել ցանկացած կենցաղային տեխնիկայի էլեկտրական բոլոր կարիքները։ Նման գեներատորների հիմնական առավելությունը նրանց բացարձակ էկոլոգիապես մաքուր լինելն է, ինչպես նաև անսահմանափակ թվով տարիներով էլեկտրաէներգիայի անվճար օգտագործումը: Ինչ այլ առավելություններ ունի քամու գեներատորը տան համար, ինչպես նաև դրա շահագործման առանձնահատկությունները, կքննարկվեն հետագա:

Նույնիսկ հին մարդիկ նկատեցին, որ քամին կարող է հիանալի օգնական լինել բազմաթիվ աշխատանքներ իրականացնելիս։ Հողմաղացներ, որը հնարավորություն է տվել հացահատիկը վերածել ալյուրի՝ առանց սեփական էներգիան ծախսելու, դարձել են առաջին քամու գեներատորների հիմնադիրները։

Հողմային էլեկտրակայանները բաղկացած են մի շարք գեներատորներից, որոնք ընդունակ են ընդունել, վերափոխել և կուտակել քամու էներգիան փոփոխական հոսանքի: Նրանք հեշտությամբ կարող են ապահովել մի ամբողջ տուն էլեկտրաէներգիա, որը գալիս է ոչ մի տեղից: