47,332
עריכות
שינויים
קפיצה לניווט
קפיצה לחיפוש
שורה 2:
שורה 2: − + − + − + שורה 13:
שורה 13: − ביירון רוברטס, פרופסור להנדסה מהאוניברסיטה לטכנולוגיה, בסידני, אוסטרליה, הציע עיצוב הדומה למסוק שמרחף בגובה של 15,000 רגל. ה"מסוק" נשאר בגובה זה באמצעות כנפיים שמייצרות עילוי מהרוחות, ומיוצב ביחס לקרקע באמצעות כבל הקשור לעוגן באדמה. חברת Sky WindPower מסן דייגו, קליפורניה מנסה לייצר טורבינה זו באופן מסחרי. [http://www.skywindpower.com]+ − + + + + + + + + + + + + +
אין תקציר עריכה
'''טורבינת רוח אווירית''' (באנגלית: '''Airborne wind turbine''') הוא קונספט תכנוני עבור [[טורבינת רוח|טורבינות רוח]] שנמצאת באוויר ללא מגדל תומך. טורבינות רוח יכולות לפעול בגובה גבוה או בגובה נמוך והן חלק ממחלקה רחבה יותר של "מערכות אנרגיה אוויריות" (AWE).
'''טורבינת רוח אווירית''' (באנגלית: '''Airborne wind turbine''') הוא קונספט תכנוני עבור [[טורבינת רוח|טורבינות רוח]] שנמצאת באוויר ללא מגדל תומך. טורבינות רוח יכולות לפעול בגובה גבוה או בגובה נמוך והן חלק ממחלקה רחבה יותר של "מערכות אנרגיה אוויריות" (AWE).
טורבינות רוח שנמצאות בגובה גבוה יכולות להנות מרוחות סדירות ומהירות ולהפיק כמות גבוהה בהרבה של [[אנרגיית רוח]] יחסית ל[[טורבינות רוח]] בעלות מגדל שנמצאות [[טורבינות ימיות|בים]] או ביבשה. עם זאת, הדבר מציב קשיים הנדסיים וכלכליים ניכרים. כאשר טורבינה כזו היא גבוהה מספיק היא מחייבת סגירת איזור אווירי לכלי טיס. נכון לשנת 2008, לא קיימת טורבינה אווירית מסחרית בשוק.
טורבינות רוח שנמצאות בגובה גבוה יכולות להנות מרוחות סדירות ומהירות ולהפיק כמות גבוהה בהרבה של [[אנרגיית רוח]] יחסית ל[[טורבינות רוח]] בעלות מגדל שנמצאות [[טורבינות ימיות|בים]] או ביבשה. עם זאת, הדבר מציב קשיים הנדסיים וכלכליים ניכרים. כאשר טורבינה כזו היא גבוהה מספיק היא מחייבת סגירת איזור אווירי לכלי טיס. נכון לשנת 2019, קיימת טורבינת רוח מסחרית אחת, אם כי מדובר בטורבינה קלת משקל לצרכי טיולים והיא שטה בגובה נמך.
==יתרונות וחסרונות==
==יתרונות וחסרונות==
טורבינת הרוח האווירית אמורה להיות קשורה לאדמה בכבל ודרכו להעביר את החשמל לרשת החשמל או להעביר את האנרגיה לגנרטור שנמצא על הקרקע. היתרונות של טורבינות רוח אוויריות הוא שבגובה גבוה יש רוחות חזקות יותר. בגבהים גבוהים מאוד יש זרם חזק ויציב מבחינת כיוון ועוצמה של רוחות מהירות (בזרמים אלו משתמשים גם מטוסים). טורבינות רוח אוויריות לא יסבלו מרוחות קרקע שמקשות על תפקודן של טורבינות רוח רגילות.
טורבינת הרוח האווירית קשורה לאדמה בכבל ודרכו מעבירה את החשמל לצרכן או לרשת החשמל, או שהיא מעבירה לקרקע אנרגיה קינטית שמניעה גנרטור שנמצא על הקרקע. היתרונות של טורבינות רוח אוויריות הוא שבגובה גבוה יש רוחות חזקות יותר. ככל שעולם בגובה מהירות הרוח מתחזקת בצורה משמעותית. בגבהים גבוהים מאוד יש זרם חזק ויציב מבחינת כיוון ועוצמה של רוחות מהירות (בזרמים אלו משתמשים גם מטוסים). טורבינות רוח אוויריות לא יסבלו מרוחות קרקע שמקשות על תפקודן של טורבינות רוח רגילות.
הקשיים בפיתוח והפעלה של טורבינות רוח אוויריות הן גודלן הגדול, הגובה בו הן צריכות להיות, היציבות של המתקן והכבל והלחצים בהם הם צריך לעמוד, ושאלות של תחזוקה. בעיה נוספת היא הפרעה למרחב הטיסה של מטוסים וכן הצורך להגן על הטורבינה או לקפל אותה בזמן מזג אוויר גרוע. כתוצאה מבעיות אלא, עולה השאלה מה עלות ההקמה והתפעול של טורבינות אלה.
הקשיים בפיתוח והפעלה של טורבינות רוח אוויריות הן גודלן הגדול (של חלק מהמערכות), הגובה בו הן צריכות להיות, היציבות של המתקן והכבל והלחצים בהם הם צריך לעמוד, ושאלות של תחזוקה. בעיה נוספת היא הפרעה למרחב הטיסה של מטוסים וכן הצורך להגן על הטורבינה או לקפל אותה בזמן מזג אוויר גרוע. כתוצאה מבעיות אלא, עולה השאלה מה עלות ההקמה והתפעול של טורבינות אלה. נכון לשנת 2019 יש מעט פעילות בתחום זה אם כי לאחר שנים רבות של מחקר יש מוצר מסחרי ראשון.
==עיצובים==
==עיצובים==
===עיצוב אירודינמי===
===עיצוב אירודינמי===
עיצוב אירודינמי משתמש בעפיפונים, להבי מסוק או כנפיים כדי לשמור על עילוי של טורבינת הרוח.
עיצוב זה צורך אנרגיה שהייתה יכולה לשמש להפקת חשמל. כדי להעלות את המערכת למעלה אפשר להפוך את כיוון הזרם ולהשתמש באנרגיה חשמלית כדי להעלות את המסוק לגובה הרצוי או לשמור אותה שם.
מאז שנת 2014, חברה צרפתית בשם Kitewinder, הממוקמת בסמוך לבורדו, עובדת ומשווקת את טורבינת הרוח המסחרית הראשונה בשם Kiwee one. זו טורבינת רוח מוטסת קלה, קטנה וניידת שניתן לקחת לטיולים. לפי טענת החברה היא בעלת הספק נומינלי של 100 וואט ברוח של 28 קמ"ש, הטורבינה נמצאת בגובה של 30-60 מטר בהתאם למהירות הרוח. הליך שיגור אחד של Kiwee הוא ידני אך המוצר מצויד במנגנון החזרה אוטומטי לתנאי רוח נמוכה / רוח גבוהה. [https://kitewinder.fr/produit/kiwee-one/]
ביוני 2012 ניסתה חברת NTS GmbH הגרמנית בהצלחה את טכנולוגיית X-Wind (מילולית: קרוס- ווינד) במערכת מסילות הרכבות בפריידלנד (Freidland), גרמניה. החברה הוקמה בשנת 2006 על ידי Uwe Ahrens. טכנולוגיית X-Wind משלבת שתי טכנולוגיות ידועות - עפיפונים בניהוג אוטומטי וגנרטורים במערכת מסילה בלולאה סגורה. אב-טיפוס לולאה סגורה נמצא בבנייה ב- Mecklenburg-Vorpommern גרמניה. טכנולוגיה זו מאפשרת לרתום זרמי רוח יציבים ומתמידים יותר ויותר בגבהים שבין 200 ל 500 מטרים. מקריאות ומדידות של דוחות טכניים עולה כי NTS X-Wind מערכות מכפיל פי שלוש את היעילות של מערכות אנרגיית רוח קונבנציונאליות במדד ייצור אנרגיה.
במאי 2013 נרכשה חברת Makani Power מקליפורניה, מפתחת כמה מערכות קרוס- ווינד על ידי גוגל. [https://www.calcalist.co.il/internet/articles/0,7340,L-3603187,00.html]
במאי 2013 L. Goldstein הציע מערכת אנרגיית רוח מוטסת עם גנרטור קרקעי, שמשתמש בהעברת תנועה מהירה לקרקע.
בשנת 2015 הממציא הטייוונאי Johnson Hsu המציא מפרשי רוח על חבל באוקיינוס.
ב- 15 בדצמבר 2015 הדגימה חברת Windswept and Interesting Ltd טורבינת רוח מוטסת עם טבעת עפיפוני "דייזי" (Daisy) . מערכת זו היא מערכת אנרגיית הרוח האווירית היחידה שזכתה באתגר someawe.org של 100 * 3 AWE. מערכת דייזי משתמשת בהעברת פיתול מתוח של תנועת העפיפונים כדי להניע גנרטור קרקעי.
ביירון רוברטס, פרופסור להנדסה מהאוניברסיטה לטכנולוגיה, בסידני, אוסטרליה, הציע עיצוב הדומה למסוק שמרחף בגובה של 15,000 רגל. ה"מסוק" נשאר בגובה זה באמצעות כנפיים שמייצרות עילוי מהרוחות, ומיוצב ביחס לקרקע באמצעות כבל הקשור לעוגן באדמה. חברת Sky WindPower מסן דייגו, קליפורניה מנסה לייצר טורבינה זו באופן מסחרי. [http://www.skywindpower.com] עיצוב זה צורך אנרגיה שהייתה יכולה לשמש להפקת חשמל. כדי להעלות את המערכת למעלה אפשר להפוך את כיוון הזרם ולהשתמש באנרגיה חשמלית כדי להעלות את המסוק לגובה הרצוי או לשמור אותה שם.
עיצוב אחר הוא רעיון של "תחנת-רוח-סולם-" Laddermill שבו יש שרשרת של כנפיים המגיעה עד לגובה של 30,000 רגל וקשורה כולה ללולאה עצומה שמסתובבת. [http://www.ockels.nl]
עיצוב אחר הוא רעיון של "תחנת-רוח-סולם-" Laddermill שבו יש שרשרת של כנפיים המגיעה עד לגובה של 30,000 רגל וקשורה כולה ללולאה עצומה שמסתובבת. [http://www.ockels.nl]