40 yıldan daha uzun bir süre yelken açarak, yelkenli teknelerimiz olan bu ekolojik makinelerin rüzgarın gücü ile birkaç metre kare kumaş kullanarak yelken açabileceklerini anlama fırsatım oldu.
Neden rüzgarı kurtarmak için karada yelken kullanmıyorsun?
Tabii ki, bu bin yıllardır var olan Ege'nin "Girit fabrikaları" en iyi örneklerdir. Birincil işlevlerine ek olarak, su çekmek veya tahıl öğütmek için çok güzeller ve hatta Yunan adalarının estetik bir sembolü haline geldiler.
Yaylara sarılı olan bu üçgen yelkenlerin prensibi harika, ancak bir dezavantajı var: sürekli izlenmesi gerekiyor. Değirmenciler, gündüz ve gece, yıkım cezası altında peçenin iyi yüzeyini çok kuvvetli bir rüzgârla düzenlemek zorunda kaldılar (bu bölgeye üfleyen Meltem, 8 kuvvetine çok sık ulaşıyor ...).
Modern yelkenli teknelerimiz onu mükemmelleştirerek, yelkenleri pergellerin ön yüzüne sararak, hatta büyük yelkenler için direk içinde bile sararak düşürmüşlerdir. Şimdi yelkenli teknelerde yaygın olan bu işlemler tamamen güvenilirdir ve en kötü hava koşullarında çalışır.
Öyleyse neden bu atadan kalma ilkesini mevcut tekniklerimizi kullanarak geri almıyorsunuz?
Modern bir rüzgar türbini olan yelkenlerin sarımı, rüzgarın kuvvetine ve yönüne elektronik olarak kontrol edilen elektrik motorları ile sağlanacaktır. bir rüzgar gülü-anemometre ile ölçülen, mükemmel uygulanabilir. Deniz kalitesindeki gerekli malzemeler, bu nedenle aşırı koşullara iyi dayanıklıdır, halihazırda yatçılıkta geniş bir ölçekte dağılmış olduğundan tüm boyutlarda kolayca bulunur. Yelkenlerin gerçekleştirilmesi için, kumaşların kalitesinde son derece önemli ilerlemeler kaydedilmiş, onları daha dayanıklı ve sürekli çalışmaya mükemmel şekilde adapte etmişlerdir.
Açıkçası, yüksek güç için rüzgar türbini yelkenleri hiçbir zaman büyük rüzgar türbinleriyle rekabet etmeyecek, teknik problemler çok büyük yelken yüzeyleriyle aşılmaz hale gelecektir.
Sonuç olarak, gerçekçi boyutlarda (10m çapından az), küçük veya orta dereceli güçler için, daha pahalı olmadan geleneksel üç kanatlı bir rüzgar türbini kadar etkili olacaktır (maliyeti, bir yelkenli aracının teçhizatıyla karşılaştırılabilir olacaktır) orta boy).
Ayrıca, daha yavaş dönerek, o çok sessizbu, onu açık denizde veya açık denizde ve mevcut rüzgar türbinlerinde olduğu gibi, açık denizde ve açık denizde olmak üzere, şehirli fakat rüzgarlı bir ortamda kullanmayı mümkün kılacaktır. Bu daha düşük hızın bir başka avantajı da, gerçek katliamı yapan büyük üçünün aksine kuşları ...
O da daha güvenli Çünkü fırtınada yırtılmış bir yelken "uçan kılıç" oynayan karbon bıçaklardan daha az tehlikelidir.
Ve hepsinden önemlisi, inkar edilemez daha estetik; ve bu son kalite, rüzgâr karşıtı lobinin temel argümanı olarak ihmal edilebilecek kadar uzakta değil.
Mütevazı boyutları ve kendine özgü nitelikleri, coğrafi yerleşimi yerleşim bölgelerinde bile daha kolay, böylece elektriksel ihtiyaçlara yakın olacaktı. Neden aydınlatmalar için elektrik özerkliği veya kavşakları sağlamak için örneğin marinaları donatmıyorsunuz?
Küçük bir kendinden regüleli yelkenli rüzgar türbini :
Evde kullanım için, böylece küçük boyutlarda (2 veya 3 m'den küçük çapta), bu nedenle düşük güç, yelkenlerin elektrik motorları tarafından servo kontrol çok pahalı hale gelir ve rüzgar düzensiz ise enerji verimliliği çok düşük olur (her zaman zemine yakın küçük rüzgar türbinlerinde olduğu gibi). Düzenlemenin çok sık yapılması talep edildiğinde, üretilen elektrik yalnızca sarım motorlarını çalıştırmaya hizmet ederdi ... Bu küçük rüzgar türbini kesinlikle dekoratif olurdu, ama ne yazık ki etkisiz!
Yani kendi kendini düzenlemenin bir yolunu bulmalısın.
Yelkenleri uçlara sarmak için, rüzgarın gücünün yanı sıra, dış girdi gerektirmeyen tek kullanılabilir kuvvet merkezkaç kuvveti.
Dönme hızına göre eksenden sapan karşı ağırlığın ağırlığını ve dolayısıyla rüzgarın kuvvetini kullanabilmek, rüzgar türbini özerk yapacağı için iyi bir çözüm olacaktır. hiçbir şey icat edilmedi: 18ème'de toplarla yapılan regülatör hakkında mükemmel bir fikir sahibi olan James Watt)
Bir başka ilgi alanı: dönme hızını düzenleme işlevi. Bir volan gibi davranan karşı ağırlıkların kütlesi, rüzgar türbinini rüzgarın değişkenliğine daha az bağımlı hale getirebilir; bu da elektrik üretimine elverişli olur; jeneratörler en iyi ayarlanmış hızda çalışıyor.
Fikir kağıt üzerinde çekici, ancak bir 1m20 çaplı bir model yaparak keşfettiğim gibi uygulaması birçok zorluğu ortaya koyuyor (bkz. Fotoğraflar).
1- Düşey düzlemde çalışan bir top regülatörü nasıl yapılır? Aslında, bu durumda, yerçekimi müdahale eder: üst top eksene doğru "düşme" eğilimi gösterir ve aşağı hareket eder. Bir çözüm: onları eksen üzerinde ortalanan ve yerçekimini nötrleştiren çift deforme olabilen bir paralelkenar ile bağlayın. Birkaç karşı ağırlık için gerçekleştirmesi kolaydır, birkaç tane olduğunda çok daha karmaşıktır.
2- Santrifüj kuvvetinin sarımı sağlamak için yeterli olması gerekir, böylece karşı ağırlıkların ağırlığı yelkenlerin yüzeyine uyarlanır. Bu temel verilerin hesaplanması zordur, yalnızca çözümler bulundu: eksene göre ayarlanabilir bir konum ve ... deneme yanılma.
3- Yelkenlerin sargısındaki bu eksenel yer değiştirmeyi dönüştürmek gereklidir. Yelkenli üzerinde yapılanları, yelkenlerin dibinde bir tambur üzerine sarılmış bir halatla kopyalayarak yaptım, kapalı bir devrede, çünkü her iki yönde de çalışması gerekiyor: sarım. Sürtünmeyi önlemek için tüm yönlendirmeler kasnaklar üzerinde yapılmalı, uçları bungee kordonu tarafından gerilmeye bırakılmalıdır.
4- Açıkça dikkate alınması gereken başka bir değişken: yelkenleri "sınırlamak" veya "şok etmek" için kullanılan "oyunların" uzunluğu. Bu kez, top regülatörü kolayca çözüm sağlar: oyunları, dönme hızına göre merkezkaç veya merkezcil yer değiştirmeleri yelkenlerin sargılarına göre otomatik olarak ayarlanmasını sağlayan karşı ağırlıklar üzerine sabitleyerek.
5- Rüzgar kuvvetlendiğinde bir kez toplandığında, yelkenler zayıfladığında tek başına açılabilmelidir, bu nedenle regülatörün merkeze geri dönmesi için geri dönüş yayları veya çıkıntıları sağlamak gerekir (Watt yerçekimi kullanır sıfıra geri dön).
Pratik sonuçlar: Model orta dereceli rüzgarlarda iyi çalışır (3'i 6'e zorlar) ancak henüz fırtınalı rüzgarlarla test etmedim. Düşük rüzgarlar için hala mükemmeldir, çünkü sürtünme, bilhassa bilyalı yataklara monte edilmemiş dönüş ekseni için hala çok önemlidir. Son olarak, küçük bir jeneratör ile elektriksel bağlantı elde etmek için kalır.
Not: Bu model için, santrifüj regülatörü aşırı büyük görünebilir (bu nedenle çirkin bir rüzgar türbini yelkenine zararlıdır), ancak daha büyük ölçekte orantılı olarak daha az önemli olabileceğini düşünüyorum. Ayrıca, daha az görünür olması için yelkenlerin arkasına yerleştirilebilir.
