Геликоидный ветрогенератор: принцип работы, преимущества и недостатки

Что такое геликоидный ветрогенератор. Как устроен геликоидный ротор. В чем преимущества геликоидной конструкции перед другими типами ветряков. Какие недостатки есть у геликоидных ветрогенераторов. Где применяются геликоидные турбины.

Что такое геликоидный ветрогенератор

Геликоидный ветрогенератор — это ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения, лопасти которой закручены по спирали вокруг центральной оси. Такая конструкция позволяет эффективно улавливать ветер с любого направления и преобразовывать его энергию во вращательное движение ротора.

Геликоидная форма лопастей напоминает винтовую поверхность или спиральный пандус. Именно из-за этого сходства данный тип ветрогенераторов и получил свое название (от греч. helix — спираль, винт).

Устройство геликоидного ротора

Основными элементами геликоидного ветрогенератора являются:

• Вертикальная ось вращения
• Спиральные лопасти (как правило, 2-3 штуки)
• Верхний и нижний опорные узлы
• Генератор для преобразования механической энергии в электрическую

Лопасти имеют аэродинамический профиль и закручены вокруг оси на 180-360 градусов по всей высоте ротора. Такая геометрия обеспечивает постоянное воздействие ветрового потока на поверхность лопастей при любом направлении ветра.

Принцип работы геликоидного ветрогенератора

Как работает геликоидный ветрогенератор. Принцип действия основан на создании аэродинамической подъемной силы на лопастях при обтекании их воздушным потоком. За счет спиральной формы лопастей эта сила возникает постоянно, вне зависимости от направления ветра. Подъемная сила создает крутящий момент, приводящий ротор во вращение.

Вращательное движение ротора через систему передач или напрямую передается на вал электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию. Чем выше скорость ветра, тем быстрее вращается ротор и тем больше мощность генерации.

Преимущества геликоидных ветрогенераторов

Геликоидная конструкция обладает рядом важных достоинств по сравнению с традиционными горизонтально-осевыми и вертикально-осевыми ветряками:

• Работа при любом направлении ветра без необходимости ориентации
• Низкий уровень шума и вибраций
• Высокая эффективность при малых скоростях ветра
• Компактные размеры
• Безопасность для людей и животных
• Привлекательный внешний вид

Благодаря этим преимуществам геликоидные ветрогенераторы хорошо подходят для использования в городской среде и на небольших частных объектах.

Недостатки геликоидных ветрогенераторов

При всех достоинствах, геликоидные ветряки имеют и некоторые недостатки:

• Сложность и высокая стоимость изготовления лопастей
• Меньший КПД по сравнению с горизонтально-осевыми турбинами
• Ограничения по мощности одной установки
• Необходимость точной балансировки ротора

Эти факторы пока ограничивают широкое применение геликоидных ветрогенераторов в промышленных масштабах. Однако для малой распределенной энергетики они являются перспективным решением.

Области применения геликоидных ветрогенераторов

Где используются геликоидные ветряные турбины. Основные сферы применения включают:

• Автономное энергоснабжение частных домов и небольших объектов
• Уличное освещение
• Питание телекоммуникационных вышек
• Зарядка электромобилей
• Опреснение воды
• Декоративное оформление зданий и сооружений

Геликоидные ветрогенераторы хорошо вписываются в городскую архитектуру и ландшафтный дизайн благодаря своей эстетичной форме. Это делает их привлекательным элементом современных эко-friendly проектов.

Перспективы развития геликоидных ветрогенераторов

Каковы перспективы геликоидных ветряных турбин. Данная технология продолжает активно развиваться и совершенствоваться. Основные направления развития включают:

• Оптимизацию геометрии лопастей для повышения КПД
• Применение новых композитных материалов
• Разработку высокоэффективных генераторов на постоянных магнитах
• Создание гибридных энергетических систем
• Масштабирование мощности установок

По мере развития технологий геликоидные ветрогенераторы имеют все шансы стать одним из ключевых элементов распределенной «зеленой» энергетики будущего, особенно в городской среде.

принцип работы, плюсы и минусы разных конструкций

---

---

Использование энергии ветра для выработки электричества – одна из перспективных форм развития альтернативной энергетики. Вертикальный ветрогенератор является перспективным направлением развития отрасли, т.к. имеет ряд преимуществ по сравнению с горизонтальными аналогами.

Принцип работы

Вертикальный ветряк представляет собой цилиндр, устанавливаемый на основание. Благодаря своей форме, работает вне зависимости от направления ветра. Вне зависимости от вида вертикального ветрогенератора,  он устроен таким образом, чтобы давление потока воздуха на одну из его сторон было выше, чем на другую.

Благодаря такой разнице в давлении происходит вращение оси генератора и выработка электричества. Из-за того, что сила ветра направлена на обе стороны ветрогенератора, показатель стартовой скорости ветра немного больше, чем у горизонтальных ветряков, но при должном качестве деталей, существует самораскрутка – т. е. значительное увеличение оборотов генератора даже при небольшом (от 3,5 м/с) ветре.

Какая конструкция лучше

---

---

Существует несколько принципиально разных конструкций вертикальных ветрогенераторов, каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками.

1. Ветряк Савониуса — полукруглые лопасти

   Ротор Савониуса. Модель такого вертикального ветряка включает в себя две или более лопасти, выполненные в форме полукруга. При этом давление, оказываемое на «открытую» часть круга значительно превышает то, которое воздействует на противоположную сторону. Конструкция достаточно проста в изготовлении, поэтому пользуется наибольшей популярностью среди самодельных вертикальных ветрогенераторов. Недостатки:
   • Большая «парусность». Воздействие ветра кренит всю конструкцию, создавая напряжение в оси и выводя из строя подшипник, на котором вращается весь ротор.
   • Конструкция не способна начать вращаться самостоятельно при наличии двух или трех лопастей, поэтому два таких ротора необходимо закреплять на одной оси одну под другой под углом в 90°

2. На ортогональный ротор устанавливают дополнительные статические экраны для увеличения производительности

   Ротор Дарье или ортогональный. Существует множество модификаций такого вертикального ветрогенератора, но принцип работы остается неизменным. Вращение происходит за счет крылообразной формы лопасти генератора. При воздействии потока воздуха создается подъемная сила, за счет которой и вращается ось. Недостатки:
   • Низкая, даже по меркам ветрогенераторов, эффективность.
   • Скорость ветра для полной раскрутки такого генератора должна быть не менее 4 м/с. При этом до набора полной скорости вращения такого ротора, нагрузку к ветряку подключать нельзя – остановится.
   • Шумность. Если в остальных моделях шум издают только подвижные части (подшипники), то вертикальный ветрогенератор такого типа шумит лопастями. Очень сильно.
   • Из-за вибрации быстро выводит из строя подшипники и все несущие элементы конструкции.

3. Геликоидный ротор имеет сложную конструкцию

   Геликоидный ротор. Этот вертикальный ветрогенератор имеет замысловатую форму, но по — сути это ортогональный ветрогенератор с вертикальной осью, только лопасти у него закручены вдоль несущей оси, что значительно повышает срок службы всей конструкции, т.
   к. обеспечивает равномерную нагрузку на подшипник и мачту со всех сторон. Недостатки:
   • Сложность в изготовлении, отсюда высокая стоимость вертикального ветряка.

4. Многолопастной ветряк

   Многолопастной вертикальный ветрогенератор. Если рассматривать только коммерческие образцы – этот тип ротора является наиболее производительным и дает наименьшую нагрузку на несущие детали. Внутри такого вертикального ветряка содержится дополнительный ряд статичных лопастей, которые направляют поток воздуха таким образом, чтобы максимально увеличить эффективность ротора. Недостатки:
   • Высокая стоимость устройства из-за большого количества деталей.

Плюсы вертикальной оси

Положительные качества всех вертикальных ветрогенераторов:

1. Не направляются по ветру, работают при любой его направленности.
2. В отличие от ветрогенераторов с горизонтальной осью, имеет только одну ось вращения, следовательно бо́льший срок службы.
3. Возможна установка на небольшой высоте — от 1,5м, в зависимости от модели.
4. Все важные подвижные элементы находятся в нижней части генератора, что позволяет удобно его обслуживать.

   Важно. При необходимости вал ротора увеличивается до необходимой длины для удобства доступа к статору, без существенной потери КПД.

5. Возможность собрать действующий ветрогенератор своими руками из подручных материалов.
6. Благодаря возможности создания жесткой конструкции с несколькими точками опоры, вертикальные ветрогенераторы работают при бо́льшей максимальной скорости ветра.
7. Более высокая устойчивость к разрушающему воздействию ветра.
8. В этих ветряках возможно создание собственной циркуляции воздуха, за счет чего образуется быстроходный эффект, когда линейная скорость лопастей в 20 и более раз превышает скорость ветра.

Минусы

1. Громоздкость конструкции. Самые легкие вертикальные ветряки весят не менее 300 кг вместе со стойкой.
2. Низкая эффективность по сравнению с горизонтальным.
3. Шумность. Ветряк издает шум от лопастей во время работы.

Видео. Геликоидный ветрогенератор

В ролике наглядно показана работа геликоидного ветряка, установленного на специальной мачте

---

---

Лицензия на приспособление объекта культурного наследия Как получить лицензию ФСБ? Идеи для удачного ремонта с керамической плиткой в ​​вашем доме! Бетон и стяжка пола

Различные виды и типы ветрогенераторов

Содержание

• Компас выбора
• Два вида, два соперника
• Ветрогенераторы с горизонтальной осью
• Как курицу превратили в страуса

Для начала давайте договоримся, что говоря о ветродвигателях мы имеем в виду ту часть ветро-силовой установки (ВСУ), которая преобразует энергию ветра в энергию вращательного движения. Ветродвигатель приводится в движение ветром, он напрямую или посредством какого-то передающего механизма связан с валом, вращение которого приводит в действие оборудование, выполняющее полезную работу (например, генератор или водяной насос). Часто ветродвигатель называют ротором или ветроколесом.

В этой заметке мы расскажем об основных типах ветродвигателей. Дилетанту, впервые столкнувшемуся с ветроэнергетикой не просто сделать правильный выбор из множества типов таких установок.

Компас выбора

В первую очередь, надо чётко знать, что тебе надо, какую желаемую мощность ожидаешь получить от своей установки, какие погодные условия местности и после всего переходить к детальному знакомству с тем или иным типом ветряка. А различные виды ветрогенераторов выдают совершенно разные результаты своей работы. В данной публикации вы узнаете, какие типы ветрогенераторов существуют на сегодняшний день, и вам нетрудно после знакомства с ними сделать правильный выбор.

Для скромных аппетитов подходящим выбором будет так называемый ортогональный ветрогенератор, который может подойти к применению в той местности, где бывают очень слабые дуновения ветерка. Он имеет несколько параллельных к оси лопастей, расположенных на некотором расстоянии от неё. (см. фото).

Итак, ветрогенераторы по своему виду различаются по:

• количеству лопастей,
• материалам, из которых изготовлены лопасти,
• расположению оси вращения к поверхности земли,
• шаговому признаку винта.

По числу лопастей они бывают одно-двух-трёх и многолопастные. Последние начинают своё вращение при малейшем движении воздуха, но применимы лишь для таких целей, где сам факт вращения важен, а не вырабатываемая электроэнергия. То есть, они незаменимы, скажем, при перекачке воды из глубоких колодцев.

По материалам, из чего сделаны лопасти, различают жёсткие и парусные ветрогенераторы. Парусные намного дешевле жёстких, сделанных из стеклопластика, или из металла, но в ходе эксплуатации можно замучиться ремонтировать их.

По расположению оси вращения к поверхности почвы различают горизонтальные ветрогенераторы и вертикальные. Их отличия настолько деликатны, что при разных условиях они меняются местами в своём превосходстве. С вертикальной осью ветряки сразу схватывают малейшие дуновения ветерка, не требуют флюгера, но они менее мощные, чем горизонтальные.

По шаговому признаку винта ветрогенераторы бывают с изменяемым и фиксированным шагом. Изменяемый шаг, бесспорно, даёт возможность увеличить скорость вращения, но какова конструкция! Она сложна, увеличивает вес ветряка, то есть, потребует неисчислимых лишних затрат. Куда более прост и надёжен фиксированный шаг.
Таков, вкратце, ваш компас, чтобы не заблудиться в выборе.

Нужно еще привести список некоторых терминов и сокращений, которые будут использованы в дальнейшемю

• КИЭВ – коэффициент использования энергии ветра. В случае применения для расчета механистической модели плоского ветра (см. далее) он равен КПД ротора ветросиловой установки (ВСУ).
• КПД – сквозной КПД ВСУ, от набегающего ветра до клемм электрогенератора, или до количества накачанной в бак воды.
• Минимальная рабочая скорость ветра (МРС) – скорость его, при которой ветряк начинает давать ток в нагрузку.
• Максимально допустимая скорость ветра (МДС) – его скорость, при которой выработка энергии прекращается: автоматика или отключает генератор, или ставит ротор во флюгер, или складывает его и прячет, или ротор сам останавливается, или ВСУ просто разрушается.
• Стартовая скорость ветра (ССВ) – при такой его скорости ротор способен провернуться без нагрузки, раскрутиться и войти в рабочий режим, после чего можно включать генератор.
• Отрицательная стартовая скорость (ОСС) – это значит, что ВСУ (или ВЭУ – ветроэнергетическая установка, или ВЭА, ветроэнергетический агрегат) для запуска при любой скорости ветра требует обязательной раскрутки от постороннего источника энергии.
• Стартовый (начальный) момент – способность ротора, принудительно заторможенного в потоке воздуха, создавать вращающий момент на валу.
• Ветродвигатель (ВД) – часть ВСУ от ротора до вала генератора или насоса, или другого потребителя энергии.
• Роторный ветрогенератор – ВСУ, в которой энергия ветра преобразуется во вращательный момент на валу отбора мощности посредством вращения ротора в потоке воздуха.
• Диапазон рабочих скоростей ротора – разность между МДС и МРС при работе на номинальную нагрузку.
• Тихоходный ветряк – в нем линейная скорость частей ротора в потоке существенно не превосходит скорость ветра или ниже ее. Динамический напор потока непосредственно преобразуется в тягу лопасти.
• Быстроходный ветряк – линейная скорость лопастей существенно (до 20 и более раз) выше скорости ветра, и ротор образует свою собственную циркуляцию воздуха. Цикл преобразования энергии потока в тягу сложный.

Два вида, два соперника

Как уже было отмечено, в продаже пока существуют ветрогенераторы двух видов (по расположению вала вращения к поверхности земли) – горизонтальные и вертикальные. Поговорим вначале о вертикальных.

Ветросиловые установки (ВСУ) с вертикальной осью вращения имеют неоспоримое для быта преимущество: их узлы, требующие обслуживания, сосредоточены внизу и не нужен подъем наверх. Там остается, и то не всегда, упорно-опорный самоустанавливающийся подшипник, но он прочен и долговечен. Поэтому, проектируя простой ветрогенератор, отбор вариантов нужно начинать с вертикалок.

Ротор Савониуса

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса.

В начале октября 1924 года русские изобретатели братья Я. А. и А. А. Воронины получили советский патент на поперечную роторную турбину, в следующем году финский промышленник Сигурд Савониус организовал массовое производство подобных турбин. За нам и осталась слава изобретателя этой новинки.

Ротор Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС, это, как минимум, два полуцилиндра на вертикальной оси вращения (см. фото). И какое бы направление ветра не было, как бы резко он не изменял свои порывы, такой ветряк будет спокойно вращаться вокруг своей оси, вырабатывая энергию. Это единственное и главное преимущество вертикального ветряка перед горизонтальным.

А главный его недостаток – низкое использование ветровой энергии. Объясняется это тем, что лопасти-полуцилиндры работают только в четверть оборота, а остальную часть окружности вращения они как бы тормозят своим движением скорость вращения. Расчёты показали, что при этом используется лишь третья часть ветровой энергии.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Вертикальные ветрогенераторы с ротором Дарье

В 1931 году французский конструктор Жорж Дарье (George Darrieus) предложил свой вариант ротора, который имеет от двух и более плоских лопастей. Он еще проще, чем ВС: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Прост в изготовлении и монтаже, но с малой эффективностью — КИЭВ – до 20%.

Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию. Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре. Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Геликоидный ротор

Ещё один вид ветрогенератора с вертикальной осью вращения – с геликоидным ротором. Он способен равномерно вращаться благодаря закрутке лопастей. Достоинство: уменьшает нагрузку на подшипник и увеличивает срок службы. Но из-за сложной технологии слишком дорогой. (См. рисунок).

И, наконец, существуют ветрогенераторы с многолопастным ротором. Это один из самых эффективных типов из разряда вертикальных ветрогенераторов. (См. рисунок).

Ветрогенераторы с горизонтальной осью

Переходим к описанию горизонтальных ветрогенераторов. По количеству лопастей их разделяют на одно-двух-трёх и многолопастные. Достоинства горизонтальных – более высокий КПД по сравнению со своими вертикальными соперниками. Недостаток: необходимость устройства флюгера для постоянного поиска направления ветра. Кроме того, при повороте к ветру скорость вращения снижается, что уменьшает его КПД.

Главное достоинство однолопастных – высокие обороты вращения. У них вместо второй лопасти установлен противовес, мало влияющий на сопротивляемость движению воздуха, что даёт возможность использовать их для генераторов с высокими оборотами вращения. А это позволяет уменьшить массу и габариты всей установки. (См. рисунок однолопастной ВЭУ).

Двухлопастные ВЭУ мало чем отличаются по мощности с однолопастными и рассматривать их более подробно не имеет смысла.

Трёхлопастные горизонтальные ветряки – самые распространённые на рынках сбыта. Их мощность на выходе может достигать семи мегаватт.

Многолопастные установки с числом лопастей до пяти десятков обладают большой инерцией, за счёт чего при небольших оборотах вращения развивают большой крутящий момент. Такое преимущество позволяет использовать установки для работы водяных насосов, где они и занимают лидирующее положение.

Как курицу превратили в страуса

Кто не в курсе, что ветровые установки используют в качестве дополнительного источника? Все в курсе. Но как всегда, человечеству этого показалось мало, курицу пытаются превратить в страуса и, представьте себе, фигурально выражаясь, такое удаётся. В результате неустанных поисков появились совершенно новые типы ветрогенераторов, которые способны производить электричество…без лопастей. А есть и такие, которые обходятся даже без воздуха и ветра! Сейчас более подробно.

Уже выпущен довольно результативный ветрогенератор, который ловит ветер без лопастей. Такой ветрогенератор действует по принципу парусника (см. фото). «Парус», который скорее смахивает на тарелку, ловит напор воздуха, за счёт чего начинают двигаться поршни, которые находятся сразу за тарелкой, в верхней части установки.

Поршни приводят в действие гидросистему, которая и вырабатывает электричество. Такое сооружение не имеет ни шестерёнок, ни передатчиков и почти не шумит. КПД намного выше, чем у классического ветрогенератора. Кроме всего прочего, расходы при эксплуатации наполовину ниже, чем у привычных установок. Страна рождения такого проекта – Тунис.

Но и этого оказалось мало! В Португалии решили не прибегать к ветровым услугам, а использовать морскую воду. Ведь море постоянно движется, волнуется, иногда штормит, но никогда не останавливается. Налицо кинетическая энергия пропадает даром.

И пять лет тому назад, в нескольких километрах от берега, на воды Атлантического океана была спущена установка, которая даёт более 2 мегаватт электроэнергии, что вполне хватает для освещения более полутора тысяч домов.

Схематическое устройство таково. Сооружение состоит из трёх секций, между которыми находятся поршни. Внутри секций вмонтированы гидродвигатели и генераторы. Принцип работы простой до безобразия. Секции качаются на волнах, которые их изгибают, что приводит в движение гидропоршни. Те давят на масло, оно поступает в гидравлические двигатели и далее движение передаётся на генераторы. Всё, электроэнергия пошла на берег.

Сейчас работает три секции, к ним планируют подсоединить ещё 25 таких конверторов и тогда проектная мощность морской установки увеличится до 20 мегаватт, что даст возможность снабдить током около 15000 домов.

Теперь вы верите в то, что из курицы можно сотворить настоящего страуса!

В.Ильин

Поплавковые электростанции конструируют во всем мире, в том числе и в России:

Геликоидальные конструкции, используемые в качестве ветряных турбин

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к области базовых конструкций, особенно к геликоидальным конструкциям, используемым для ветряных турбин и других целей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

2. Описание предшествующего уровня техники

Ветряные мельницы веками использовались для перекачивания воды и измельчения зерна, а в последнее время для выработки электроэнергии. Они эволюционировали от классического типа с лопастями вентилятора через многолопастную разновидность, которую до сих пор можно увидеть на фермах, до большого пропеллера с аэродинамическим профилем и кольцевых турбин с вертикальной осью, способных генерировать более мегаватта каждая. Однако все эти конструкции имеют ряд недостатков, которые либо препятствуют их использованию во многих приложениях, либо делают их неэкономичными.

Основной проблемой при извлечении энергии из ветра является низкая плотность энергии на единицу обрабатываемого объема. Максимальное количество энергии, которое может быть извлечено, пропорционально площади круглого поперечного сечения, через которую вращаются лопасти, умноженной на квадрат скорости ветра. Другими словами, доступная мощность — это полная кинетическая энергия воздуха, проходящего через поперечное сечение турбины в единицу времени. Однако реальная турбина будет извлекать только часть этой мощности, причем эта часть определяется как КПД турбины.

Поскольку для передачи мощности необходим физический контакт между воздухом и лопастями турбины, лопасти должны либо иметь совокупную площадь, равную большой части их круглого поперечного сечения, либо они должны вращаться так быстро, чтобы они могли взаимодействовать через него проходит большая часть воздуха. Многолопастный сельскохозяйственный ветряк использует первую из этих стратегий, а пропеллер с тонким аэродинамическим профилем использует вторую.

Крупнофракционный или первый из предыдущих типов был построен с большими и, следовательно, дорогими лопастями турбины. Неизбежно, что такие лопасти тяжелые и требуют больших и дорогих валов, подшипников и опорных конструкций. Тяжелая турбина такого типа всегда должна быть точно сбалансирована, чтобы избежать разрушительной вибрации.

Конструкция с малой площадью сечения (тонкий пропеллер) (второй из предыдущих типов) должна вращаться с такой высокой скоростью, что для нее требуются очень дорогие подшипники, редуктор и системы смазки; кроме того, он подвержен быстрому износу и, следовательно, часто нуждается в техническом обслуживании и ремонте. Этот тип турбины также имеет очень низкий КПД при низких скоростях ветра и даже не начнет вращаться ниже значительного порога скорости ветра.

Кроме того, поскольку турбины, установленные близко к земле, представляют опасность для людей и других животных и не размещаются в оптимальных условиях ветра, оба типа турбин должны быть установлены высоко над землей. Для этого требуется, чтобы электрический генератор был установлен наверху башни, что очень усложняет техническое обслуживание турбины и генератора и увеличивает требуемую прочность и стоимость башни. Альтернатива подачи мощности на длинный вращающийся вал имеет очевидные проблемы, связанные с весом, вибрацией и смазкой, а также с обслуживанием в нескольких местах расположения подшипников вдоль вала.

Ясно, что как большие, так и малые конструкции с дробной площадью, известные до сих пор, имеют недостатки, которые делают их неэкономичными и, таким образом, ограничивают их использование либо в регионах с высокой и постоянной скоростью ветра, либо в местах, настолько недоступных, что топливные или электрические линии не могут быть подключены .

Наконец, обычные ветряные турбины, даже если они установлены высоко над землей, также представляют опасность серьезных или смертельных травм для людей и животных, которые могут бродить рядом с ними, если только самый низкий вылет лопастей не удерживается достаточно высоко над землей с помощью дополнительной башни высоте, и даже в этом случае сохраняется опасность, если турбина или ее части оторвутся и упадут. Это, как правило, делает их непригодными для мелкомасштабного использования, например, владельцем частного дома или лодки.

ЗАДАЧИ И ПРЕИМУЩЕСТВА

Соответственно, несколько целей и преимуществ изобретения заключаются в создании ветровой турбины, которая является эффективной, безопасной, простой в обслуживании и, прежде всего, недорогой в строительстве. Другой задачей является создание ветровой турбины, которая является разборной. Еще одной задачей является создание новой геликоидальной структуры. Другие цели и преимущества станут очевидными из рассмотрения последующего описания и прилагаемых чертежей.

Определения терминов

Геликоид представляет собой трехмерную поверхность, состоящую из двух отрезков прямой линии. Представьте себе, например, фиксированную линию оси AB и другую линию CD (не показана). CD выходит из AB под прямым углом. Конец C линии CD движется по линии AB с постоянной скоростью из точки A в точку B. Двигаясь таким образом, CD также вращается вокруг AB с постоянной скоростью. Таким образом, конец D CD имеет ту же форму, что и внешний край резьбы машинного винта.

В этих условиях поверхность, описываемая линией CD, называется одиночным геликоидом. Турбина в форме одного геликоида показана на фиг. 14. Это похоже на спиральный пандус в многоэтажном гараже.

Точнее, эта кривая представляет собой одиночный прямой геликоид, поскольку образующая CD и, следовательно, образующаяся поверхность лежат под прямым углом к ​​оси. В дальнейшем предполагается этот прямой угол, хотя при желании можно использовать и другие углы для создания формы турбины.

Теперь предположим, что линия CD продлевается через ось AB до тех пор, пока она не станет одинаковой длины с обеих сторон оси, и снова перемещается вдоль линии или оси при вращении. В этих условиях и точка C, и точка D будут следовать по спирали. Поверхность, описываемая линией CD, будет двойным геликоидом. Турбина в форме двойного геликоида показана на фиг. 2.

В дальнейшем, если не указано иное, термин «геликоид» будет обозначать двойной, а не одинарный геликоид; кроме того, это будет относиться к замкнутому геликоиду с единственной парусиной, как показано на фиг. 2, а не открытый геликоид, как показано на фиг. 9. Т. е. замкнутый геликоид не имеет центральной продольной щели на своей поверхности. Обычно это предпочтительная конфигурация для выработки электроэнергии.

Разновидности нежестких геликоидальных турбин

Настоящее изобретение предлагает множество возможных вариантов конструкции ветряных турбин, включая:

A. Поверхность может быть двойной или одинарной спиралью.

B. Кроме того, это может быть закрытый или открытый геликоид.

C. Связывание может осуществляться с помощью кромочной проволоки и ребер, только кромочной проволоки или встречно-спиральных тросов.

D. Парус (рабочая поверхность) может быть выполнен путем соединения изогнутых полотнищ из неэластичной ткани или из сплошной прямой полосы эластичной ткани.

Конструкция конкретной турбины будет включать выбор одного варианта из каждого из этих четырех наборов в соответствии с факторами, присущими применению.

ЧЕРТЕЖИ

На первом из шести листов чертежей:

РИС. 1 представляет собой вид сбоку ветряной турбины с торцевой проволокой в ​​соответствии с изобретением, установленной на парусной лодке.

РИС. 2 представляет собой увеличенный вид малой системы производства электроэнергии в соответствии с изобретением, такой как показанная на фиг. 1.

На втором листе чертежей:

РИС. 3 показан винтообразный парус с проволокой по краям, сложенный для хранения или транспортировки.

РИС. 4 — вид сбоку предупреждающего буя, приводимого в действие горизонтальной турбиной с торцевой проволокой.

РИС. 5 показан буй с вертикально расположенной турбиной.

На третьем листе чертежей:

РИС. 6 показан предупреждающий штатив, приводимый в действие турбиной с торцевой проволокой.

На четвертом листе чертежей:

РИС. 7 представляет собой вид сверху комплекта неэластичных кусков ткани, которые будут составлять турбинный парус при сшивании вместе.

РИС. 8 представляет собой вид в перспективе тканевого паруса, изготовленного путем соединения деталей, показанных на фиг. 7, с частично вставленными краевыми проволоками.

На пятом листе чертежей:

РИС. 9 представляет собой вид сверху открытого двойного геликоида с контрспиральными связями, соединенного между вершиной пилона и генератором на земле.

РИС. 10 показан парус, показанный на фиг. 9 раскручены и уложены плашмя.

РИС. 11 показан парус, показанный на фиг. 10 закатаны в чехол для хранения.

На шестом листе чертежей:

РИС. 12 показана закрытая геликоидальная турбина с контрвинтовыми связями.

РИС. 13 показан парус, показанный на фиг. 12 раскручены и уложены горизонтально.

РИС. 14 показана одиночная спиральная турбина с торцевой проволокой.

Резервные цифры. 32 электрический кабель

34 Выпрямитель/Регулятор

36 Электрический кабель

38 Хранение батареи

40 Электрический кабель

42 Крайный проволоки

44 Стробоскоп

46 рама

48

50 Tripod

52

9000 3

5492

50 предохранительный трос

56 дополнительный шип

58 тканевая панель

60 кромка параллельно оси

61 кромка перпендикулярно оси

62 башня

63 Контргелиально-красовая открытая геликоидальная турбина

64 Контргелический кабель

66 Эластичная ткань полоса

68 Кабель

70 Крышка

72 Строки

74 Эластичная ткань Парус

76. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Нежесткая геликоидальная ветровая турбина — Фиг. 1 и 2

Как показано на виде сбоку на фиг. 1, ветряная турбина, изготовленная в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, может быть легко и удобно установлена ​​на парусной лодке. Таким образом, обеспечивается питание для работы радио, фонарей и т. д., которые в противном случае потребовали бы повторяющейся замены батареи или отдельной неудобной подзарядки на небольшом безмоторном корабле такого типа.

Верхний конец турбины 20 подвешен к мачте 22 с помощью вертлюга 24, обеспечивающего свободное вращение верхнего конца турбины. Несмотря на то, что мачта представляет собой ранее существовавшую конструкцию, которая никоим образом не предназначалась для поддержки ветряной турбины вместе с обычными парусами, тем не менее ее можно безопасно использовать для этой дополнительной цели благодаря чрезвычайно малому весу мачты. турбина.

Нижний конец турбины 20 соединен с помощью легкого вала или натянутого троса 23 с валом 26 генератора переменного тока (т. е. генератора переменного тока) 28, который закреплен на палубе лодки. В этом применении низкая скорость вращения и, как следствие, отсутствие опасности для персонала совершенно необходимы.

РИС. 2 более детально показана эта небольшая электрическая генерирующая система. Турбина 20 состоит из тканевой части, называемой в дальнейшем парусом, 21, которая скреплена спиралью с помощью двух краевых проволок 42. Парус 21 дополнительно усилен за счет ряда жестких ребер или реек 30, вшитых в парус с интервалом примерно 90 градусов вокруг геликоида. Края проволоки одним концом крепятся к валу 23, на который передается мощность вращения турбины. Вал 23, в свою очередь, вращает вал 26 генератора переменного тока 28, заставляя его вырабатывать электроэнергию.

Обратите внимание, что направление и сила вращения турбины зависят от направления ветра. Если ветер дует в направлении, показанном на фиг. 1, что является обычным случаем, если лодка плывет, тогда турбина будет вращаться против часовой стрелки, если смотреть со стороны генератора переменного тока. Если ветер дует в противоположном направлении, от носа к корме, турбина будет вращаться по часовой стрелке, если смотреть со стороны генератора переменного тока. Если ветер дует точно с левого или правого борта, т. е. перпендикулярно оси турбины, то движения не будет.

В более общем случае для данной скорости ветра мощность, генерируемая геликоидальной турбиной по изобретению, оказывается приблизительно пропорциональной косинусу угла между осью турбины и направлением ветра. Таким образом, выходная мощность будет почти максимальной, когда направление ветра находится в пределах 15 градусов от оси, и упадет примерно до 70% от максимума при 45 градусах, как показано на фиг. 2.

При углах направления ветра в оптимальном диапазоне вращение создается двумя совершенно разными эффектами. Одна сторона геликоида работает как поверхность сопротивления с низкой эффективностью, но большой площадью, действуя как простое препятствие для потока ветра. Другая сторона работает как подъемная поверхность с высокой эффективностью и малой площадью. Результирующие силы действуют в одном направлении, создавая полезную мощность вращения.

Генератор переменного тока 28 генерирует переменный ток независимо от направления вращения его вала. Его выходной сигнал передается по кабелю 32 на выпрямитель/регулятор 34, который преобразует его в постоянный ток, а затем передает по кабелю 36 ток в аккумуляторную батарею 38, т. е. такой ток, который будет поддерживать заряд батареи. заряжен, но не перегружен. Независимо от направления вращения генератора переменного тока выход постоянного тока выпрямителя/регулятора 34 будет иметь одинаковую полярность. Как и почти во всех ветроэнергетических системах, аккумуляторная батарея необходима для обеспечения постоянной подачи энергии на нагрузку, несмотря на прерывистое присутствие ветра.

В одном варианте осуществления изобретения турбина, показанная на фиг. 2 был изготовлен длиной 3 м, диаметром 76 см, с шагом спирали около 30 см. Материалом паруса был нейлоновый парусный материал, а кромочной проволокой — стальная проволока #10. Обрешетки были изготовлены из дюбелей твердой древесины диаметром 8 мм. Генератор был 12-вольтовым устройством. Выпрямитель/регулятор и батарея были от обычной 12-вольтовой системы. Система работала при преобладающих западных ветрах на высоте около 3 метров в Дейли-Сити, Калифорния, примерно в 1 миле от Тихого океана. Было обнаружено, что средняя мощность в дневное время составляет от 15 до 18 Вт при скорости ветра около 36 км/ч. Он работал надежно, эффективно и безопасно при средней скорости около 100 об/мин. Действительно, при случайном контакте с людьми во время работы не было никаких травм из-за низкой скорости вращения и отсутствия каких-либо лопастей.

Возможность складывания Edge—Wired Turbine—РИС. 3

Как показано на РИС. 3, геликоидальная турбина с торцевой проволокой, показанная на ФИГ. 1 и 2, можно легко свернуть в объем, намного меньший, чем его рабочий объем, просто отсоединив его от опор, подвесив вертикально за один конец, а затем опустив на землю. когда используется альтернативный метод крепления, т. е. встречно-спиральные тросы, как показано на фиг. 9-13, можно использовать тот же способ складывания для хранения. Учитывая, что многие приложения для использования энергии ветра находятся в местах, до которых затруднена транспортировка, возможность доставки турбины в небольшом объеме является чрезвычайно выгодной.

Буи с приводом от ветра — РИС. 4 и 5

Предупреждающие и навигационные буи могут быть эффективно обеспечены электроэнергией с помощью нежесткой геликоидальной ветровой турбины, как показано на РИС. 4. Горизонтальная турбина 20 поддерживается на каждом конце рамой 46, которая асимметрично установлена ​​на буйке 48. Такое расположение позволяет ветру, толкая конец турбины, самый дальний от центра буя, вращать буй и турбину так, чтобы ось турбины была приблизительно параллельна направлению ветра, тем самым максимизируя генерируемую мощность.

Генератор 28, а также выпрямитель, регулятор и аккумуляторная батарея (не показаны) внутри корпуса буя объединяются для выработки постоянно доступной энергии, как описано выше для фиг. 2. Генерируемая мощность может быть использована для работы стробоскопа 44 или другого устройства, такого как радио, радар, гидроакустический маяк или ретранслятор, или противотуманный рожок.

РИС. 5 показан альтернативный вариант осуществления, в котором турбина 20 установлена ​​вертикально. При таком расположении сила ветра, давящего на турбину, заставляет ее и буй наклоняться, в результате чего угол между осью турбины и направлением ветра отклоняется от 90 градусов, что, в свою очередь, позволяет ветру вращать турбину.

Предупреждающий штатив с приводом от ветра — РИС. 6

Штатив для предупреждения о проблесковом свете, показанный на РИС. 6, может использоваться для привлечения внимания к объездам автомагистралей, группам по ремонту дорог и т. д. Базовая конструкция состоит из штатива 50, снабженного страховочными тросами или цепями 54, и опциональными шипами 56 для захвата земли. Питание для стробоскопов 44 обеспечивается ветряная турбина 20. Нижний конец турбины крепится через вертлюг 24 к кронштейну 52, который закреплен на одной ножке штатива. Верхний конец турбины соединен с валом генератора 28, который установлен на треноге ближе к вершине. выпрямитель/регулятор 34 и аккумуляторная батарея 38 функционируют, как на фиг. 2. В выпрямитель/регулятор 34 встроен дополнительный контроллер и схема стробоскопа, которая через равные промежутки времени мигает лампами 44. При желании в этой схеме можно использовать фотоэлемент для отключения мигания в светлое время суток.

Сборка геликоидальной турбины с торцевой проводкой — РИС. 7 и 8

Тканевая полоса (парус) 21, которая должна быть сформирована в спиральную поверхность, должна иметь большую длину по краям, чем в центре. Это видно из того, что, чтобы пройти геликоид из конца в конец, можно пройти относительно небольшое расстояние по оси или гораздо большее расстояние по винтовой периферии. Соответственно полоска ткани должна иметь форму, показанную на фиг. 8.

Конструкция паруса 21 выполнена путем соединения вместе ряда тканевых панелей 58, каждая из которых имеет дугообразную трапециевидную форму. Панели расположены так, как показано на фиг. 7 и соединены вместе (предпочтительно сшиванием, но можно использовать и другие методы, такие как клей) вдоль смежных краев, как показано стрелками. Либо до, либо после соединения внешние края панелей загибают внутрь на небольшое расстояние и сшивают для создания подгибов 60 с каждой стороны, параллельно оси.

После создания указанной ткани таким образом кромочные проволоки 42 вставляются в швы 60 и продеваются по всей длине паруса. Когда это сделано, парус автоматически принимает желаемую геликоидальную форму из-за присущего проволоке изгиба (которая обычно наматывается на катушку для транспортировки). Как показано, когда кромочные тросы 42 находятся в парусе, они приобретают спиральную форму; спираль будет расширенной спиралью, когда парус растянут до своей геликоидальной формы (РИС. 1), и будет сжатой или компактной спиралью, когда парус сложен (РИС. 3). Длина тросов выбрана так, чтобы немного превышать длину паруса, и два выступающих избыточных отрезка троса на каждом конце соединяются вместе. Создаваемые таким образом петли 42 впоследствии используются в качестве точек крепления, с помощью которых монтируется турбина и передается ее выходная мощность.

При желании турбине можно придать дополнительную конструктивную устойчивость путем включения набора жестких ребер 30 в тканевый парус поперек оси, как показано на фиг. 8. Для этого к панелям 58 вшиты поперечные швы 61 до их соединения друг с другом (см. фиг. 7). Нервюры, длина которых равна ширине паруса, вставляются в поперечные кромки и закрепляются соответствующими несъемными или съемными средствами.

Открытая геликоидальная турбина с контрспиральными связями — РИС. 9, 10 и 11

Эти фигуры иллюстрируют другой вариант осуществления изобретения, который включает в себя контрвинтовой способ крепления нежесткой геликоидальной турбины. В этом варианте также используется эластичная ткань и открытая спиралевидная поверхность.

Изготовление турбины показано на фиг. 10. Две полоски эластичной ткани 66 соединены поперечными жесткими ребрами 30. Тросы 68 соединены с концевыми ребрами и служат точками крепления и передачи мощности.

Используется (РИС. 9), ребристый парус скручивается в желаемую геликоидальную форму и крепится с помощью двух тросов 64, которые спирально наматываются вокруг оси турбины, но в направлении, противоположном направлению паруса. Тросы присоединяются, как показано, попеременно к концам ребер. Сочетание сил паруса и натяжения троса, а также сжатия нервюр в совокупности поддерживают правильную форму поверхности паруса.

Эластичность ткани в этом варианте служит той же цели, что и дополнительное количество ткани, включенное в края неэластичного паруса, показанного на РИС. 8, т. е. обеспечивает заведомо большую длину по краю геликоида по сравнению с длиной по оси.

Полученная турбина размещается между башней или пилоном 62, к которому она прикреплена с помощью вертлюга 24, и валом наземного генератора 28, который вращается турбиной для выработки электроэнергии. Для предотвращения доступа людей и животных генератор 28 может быть установлен над землей на соседнем пилоне (не показан). Многие пилоны с ветряными генераторами, как показано на фиг. 9 может быть установлен в ветреной местности для создания «ветряной электростанции».

Для удобства хранения и транспортировки турбину этого типа можно снять с опор и свернуть, как показано на РИС. 11, окружен кожухом 70 и закреплен ремнями 72.

В этом варианте размер турбины может быть достаточно большим, например, 20 м или более в длину. Может генерироваться мощность в несколько сотен ватт и более. Материалом паруса может быть нейлон, как и раньше, а латы могут быть деревянными или пластиковыми.

Закрытая турбина с контрвинтовой опорой — РИС. 12 и 13

Турбина, показанная на РИС. 12 и 13 выполнен так же, как на фиг. 9 и 10, за исключением того, что парус 74 из эластичной ткани состоит из одной полосы, благодаря чему получается замкнутая спиралевидная поверхность.

Одиночная геликоидальная турбина — РИС. 14

На последнем рисунке показана турбина, идентичная турбине на РИС. 2, за исключением того, что тканевый парус 76 составляет только половину паруса 21, показанного на фиг. 2. Другими словами, парус 76 может быть сконструирован так, как показано на фиг. 7, если используются верхние панели 58, а нижние панели отсутствуют. Одна кромочная проволока вставляется в оставшуюся периферийную подгибку по-прежнему, а другая вставляется в дополнительную подгибку, прошитую по оси. Хотя этот вариант осуществления не так эффективен, как версии с двойным спиралевидным узлом, он проще, легче и экономичнее.

Дополнительные области применения турбин

Турбины, сконструированные в соответствии с изобретением, также найдут применение для выработки полезной энергии за счет движения жидкостей, отличных от воздуха, в частности, из проточной воды, такой как океанские приливы и течения. Геликоидальные турбины также могут использоваться в декоративных целях, например, в рекламных витринах и игрушках, а также в сочетании с воздушными змеями, либо встроенными в хвост воздушного змея, либо соединенными с тросом. Эти турбины также могут использоваться для перемещения жидкости за счет приложенной к турбине мощности вращения. Этот процесс может быть использован либо для перемещения жидкости, либо для перемещения турбины и прикрепленных к ней объектов, т. е. в качестве движителя самолета или корабля.

Нетурбинные применения

Как отмечалось ранее, сущность изобретения заключается в предложенных здесь новых конструктивных принципах. Описанные выше различные спиралевидные конструкции с подкосами могут применяться во множестве других применений, не связанных с конструкцией турбины. Это может быть строительство складских, вспомогательных, жилых, выставочных, транспортных и других объектов.

Обратите внимание, что одним из основных аспектов изобретения является конструкция, состоящая из гибкого спиралевидного листа, скрепленного легкими элементами. Обратите внимание, что эта конструкция позволяет создавать недорогие ветряные турбины, но с возможностью производить полезную мощность в приложениях, не подходящих для предыдущих жестких ветряных турбин. Хотя конструктивные принципы, составляющие основные конструкции изобретения, были описаны с точки зрения конструкции ветряной турбины, следует понимать, что конструкции, построенные в соответствии с этими принципами, найдут применение во множестве других областей, как указано.

Также обратите внимание, что в изобретении используется конструкция с высокой долевой площадью, в которой большие лопасти заменены геликоидом, изготовленным из очень легкого и недорогого материала.

Также обратите внимание, что конструкция имеет хороший КПД даже при низких скоростях ветра и не требует редуктора, поскольку вращается с низкой скоростью и, соответственно, с высоким крутящим моментом. Таким образом, почти все подшипники, шестерни, валы и т. д. в предыдущих конструкциях исключены, а остальные должны функционировать только при низких скоростях вращения. Генератор прост в обслуживании, поскольку он расположен на уровне земли. Эти факторы, плюс низкая стоимость турбины и ее опор, приводят к значительному снижению стоимости по сравнению с обычными конструкциями.

Поскольку общая форма турбины цилиндрическая, а не дискообразная, была создана большая площадь захвата ветра — это потому, что она использует длинную ось и небольшой радиус. Когда этот небольшой радиус умножается на низкую скорость вращения, получается очень низкая окружная скорость, что, в свою очередь, представляет очень небольшую опасность для любого, кто может вступить в контакт с турбиной.

Турбина может быть сжата в объем, который очень мал по сравнению с ее рабочим объемом. Затем установка состоит в том, чтобы просто развернуть его и прикрепить к опорам на каждом конце.

Турбина легкая, неопасная, применима при низких скоростях ветра, устойчива при порывистом ветре, разборная, простая в транспортировке и установке, недорогая как в строительстве, так и в обслуживании. Кроме того, структуры, построенные в соответствии с описанными выше физическими принципами, могут использоваться во многих других приложениях.

При изготовлении таких турбин и других конструкций может использоваться широкий спектр материалов и компонентов, при этом тканевые панели и листы, провода, тросы и ребра, описанные выше, могут быть заменены любыми другими средствами, способными выполнять те же или аналогичные функции. Построение базовой геликоидальной поверхности может быть выполнено способами, отличными от описанных выше, и могут быть использованы различные средства и комбинации средств для придания поверхности геликоидальной формы. Кроме того, геликоидальная форма может быть изменена различными способами, не ограничиваясь, например, сужением от одного конца к другому, использованием некруглого поперечного сечения или переменного расстояния от витка к витку или использованием отверстий или вложений в различных местах по форме.

В целом, несмотря на то, что приведенное выше описание содержит много особенностей, их следует рассматривать не как ограничения объема изобретения, а как примеры его предпочтительных вариантов осуществления. Многие другие варианты осуществления возможны в рамках его объема. Соответственно, полный объем изобретения должен определяться прилагаемой формулой изобретения и ее юридическими эквивалентами, а не приведенными примерами.

Новая технология, основанная на биологическом опыте, готова совершить революцию в индустрии композитов

Новая легкая ударопрочная технология, вдохновленная крошечным ракообразным, может изменить то, как мы занимаемся спортом, а также повысить производительность ветряных электростанций и экономию автомобильного топлива.

Технология создания материала со структурой, напоминающей скрученную фанеру, была разработана Дэвидом Кисаилусом, профессором химической и экологической инженерии, а также материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Риверсайде. Лицензия была приобретена компанией Helicoid Industries Inc.

Миллионы лет назад креветка-богомол, один из самых свирепых хищников в природе, развила внутреннюю структуру, защищающую молотообразную дубинку, которую она использует для измельчения добычи с невероятной скоростью и силой. Уникальная структура, называемая геликоидом, охватывает булаву креветки-богомола и защищает ее от повреждений, когда она наносит сокрушительные удары своей жертве с твердым панцирем.

Геликоидная структура обнаружена в пальце и тельсоне креветки-богомола. (Дэвид Кисайлус/UCR)

У креветки-богомола геликоид предотвращает рост трещин и в конечном итоге рассеивает значительное количество энергии от ударов, чтобы избежать катастрофического отказа. Он обеспечивает огромную ударопрочность без добавления лишнего веса. Кисайлус и его команда обнаружили, что производство сверхпрочных композитных материалов и компонентов с использованием этой спиралевидной структуры позволяет создавать более легкие, прочные и ударопрочные изделия.

Helicoid Industries надеется сублицензировать технологию для производства спортивных товаров, ветряных турбин, аэрокосмической промышленности, автозапчастей, обороны и промышленных компонентов. Влияние на индустрию спортивных товаров может быть значительным, где вес оборудования является проблемой.
 
Однако наибольшее влияние можно было бы ощутить на производстве ветряных турбин, где более низкие затраты на производство энергии при использовании более крупных лопастей компенсируются ограничениями, налагаемыми их увеличенным весом. Геликоидные композитные материалы позволили бы сделать более крупные и легкие лопасти и повысить эффективность и рентабельность производства энергии на основе ветра.

Управление технологического партнерства Калифорнийского университета в Риверсайде, или OTP, руководит передачей технологий, отраслевым партнерством и предпринимательской деятельностью университета. Интегрированная команда OTP, включающая экспертов по интеллектуальной собственности и коммерциализации, наставников из EPIC SBDC, Центра развития малого бизнеса офиса и ученых тесно сотрудничала с Helicoid Industries, чтобы поддержать процесс лицензирования и сбора средств для обеспечения успешного предприятия.

«Мы рады сотрудничать с Helicoid Industries для коммерциализации этой уникальной технологии, которая может оказать положительное влияние на общество», — сказала Розибель Очоа, помощник вице-канцлера по технологическим партнерствам Калифорнийского университета в Риверсайде.

«Использование этой биотехнологии позволит композитам быть легче, более ударопрочными, долговечными и производиться с меньшими затратами. Применение этой новой архитектуры в композитных материалах в различных секторах будет очень полезным для индустрии композитов», — сказал Чад Василенкофф, генеральный директор Helicoid и опытный предприниматель с 25-летним опытом приобретения и создания более 30 глобальных компаний в различных отраслях.