Saturday, October 24, 2009

http://forte.delfi.ee/news/teadus/article.php?id=21747241

Eesti firma arendab täiustatud tuulegeneraatorit
Signe Kalberg, HEI
13.märts 2009 12:07 Uus ja optimeeritud elektromehaaniline lahendus võimaldab ehitada lihtsamaid ja kergekaalulisemaid tuuleturbiine, mis annaksid 15−20 protsenti odavamat elektrit kui praegu kasutusel olevad tuuleturbiinid.

Arengufondi 3,9 miljoni kroonise investeeringu tulemusena viiakse rahvusvaheline äriprojekt Lars Machi juhtimisel ellu Eestis. Durhami ülikooli professori Ed Spooneri väljatöötatud uudse generaatori idee teostab eelmisel aastal asutatud Goliath Wind OÜ.
Goliath Windi eesmärgiks on arendada välja seniste lahendustega võrreldes odavam, samas töökindel ja efektiivne tuuleturbiini generaator, mis võimaldaks tuuleenergia hinda alandada kuni viiendiku võrra.

„Enamik tavapäraseid tuuleturbiine sisaldab hammasratas-ülekandeid, mis on paraku konstruktsiooni nõrgim lüli. Otseülekandega tuuleturbiinid oleksid aga väga massiivsed ning materjalimahukad,” selgitab Goliath Wind OÜ juhatuse liige Margus Dintšenko.

Firma teise juhatuse liikme Lars Machi selgitust mööda on viimastel aastatel kasvanud tuuleturbiinide generaatorite võimsus, mis omakorda on kaasa toonud generaatori mõõtmete ja kaalu kasvu. Samas jääb probleemseks kohaks generaatori käigukast, mille ekspluatatsioonikulud tõstavad ka tuuleenergia hinda. „Usun, et tulevik on käigukastita tuulegeneraatori päralt,” sõnab Mach.

Uudse generaatori paigaldamisel tuleb lahendada nii selle ehituse kui ka transpordiga seotud probleemid. Näiteks ühe konkureeriva tootja loodud kuuemegavatise käigukastita tuuleturbiini generaator kujutab endast 12-meetrise läbimõõduga massiivset ratast. Koos korpuse ja tiivikuga tuuleturbiini pea kaalub 508 tonni. Sellise turbiini generaatori ühes tükis püstituskohta toimetamine ja paigaldamine tekitaks tõsiseid probleeme. Seepärast on Goliath Wind OÜ plaanitav generaator ca 2,5 korda kergem ning transporditav ja paigaldatav osadena.

Eesti Arengufondi investeerimisekspert Indrek Kelderi sõnul on Goliath Windil suur tõenäosus oma eesmärgid ellu viia. „Otsustasime Goliath Windi investeerida seetõttu, et uuetüübilise tuuleturbiini idee autorid on ettevõttesse kaasatud, tehnoloogiline audit peab leiutist teostatavaks ning majanduslikult tasuvaks. Lisaks on ettevõttel rahvusvahelist haaret, võtmeisikud on töötanud näiteks Rolls-Royce Marine’i ja Briti kaitseministeeriumi arendusprojektide juures. Prototüübi õnnestumisel tunnevad turbiini vastu huvi juba hiinlased, samuti on mitmed Euroopa tootjad uute lahenduste suhtes avatud,” selgitab ta investeeringu tausta.

Kelder tunnistab, et arengufondi 3,9 miljoni krooni suurune osalus Goliath Windis on suhteliselt väike. Fondipoolne maksimaalne investeering võib olla kuni kaks-kolm miljonit eurot. Seni on suurim investeering olnud Smartpost OÜ-sse, kus kahe miljoni euro suuruses projektis oli arengufondi osa ligi 13,4 miljonit krooni. Arengufond teeb investeeringud kolmeks kuni viieks aastaks ning aitab leida ka kaasinvestoreid.

Antud projekti kaasinvestoriks on PowerDrive OÜ, kes investeerib Goliath Windi arengufondiga samadel tingimustel täiendavad 3,9 miljonit krooni. „Nimetatud investoriga olime veidi teises rollis varem koostööd teinud, seetõttu oli meil temaga kontakt olemas. Kui me pakkumise tegime, võttis ta selle ka vastu. Põgusates läbirääkimistes teiste investoritega oli nii ettevõte ise kui ka arengufond, aga lõpuks klappis antud investoriga meie ühine nägemus kõige paremini,” ütleb Kelder.

Uudse tuuleturbiini väljatöötamise projektiga seotud riskide hindamisel oli kaalukaim roll Tallinna Tehnikaülikooli inimestel, kes aitasid hinnata antud projektiga seotud riske ja andsid ka hindamise järel põhimõttelise nõusoleku osaleda nende probleemide lahendamises.

Turbiini prototüübi disainimisel, elektromagnetilise lahenduse leidmisel ja turbiini testimisel tehakse koostööd TTÜ elektrotehnika õppetooli juhi Jaan Järviku meeskonnaga. „Selle aasta lõpus peaks väiksemate mõõtmetega turbiini prototüüp valmis saama, koostetöö tehakse Inglismaal, valdav osa teste aga Tallinnas. Kui testid on edukad, siis võib asuda valmistama täismõõtmetes prototüüpi,” sõnab Dintšenko.

Kelder ütleb, et arengufondi investeerimistegevusel on kaks eesmärki – esmalt teha edukaid investeeringuid ning populariseerida sel moel nii ettevõtjate kui ka tulevaste investorite seas investeerimistegevust.

„Praegusel juhul jääb Eestis asi enamasti teadlikkuse taha kinni – ettevõtjad ei tea ärimudeli loomisel sellise võimalusega tihti arvestada ega oska ka investoreid kuskilt otsida. Võimalikel investoritel pole aga teadmisi ega kontaktvõrgustikku, et investeerida,” selgitab ta. Teine eesmärk on konkreetsete ettevõtete edendamine, mis ei pruugi makromajanduslikul tasandil nii suurt mõju avaldada, kuid on oluline nii ettevõtja kui ka investeeringusse kaasatud kaasinvestorite jaoks.

Goliath Windi investeeringu majandusliku tasuvuse määrab ettevõtte osakute edasimüügi tulusus. See selgub Kelderi ütlust mööda aastatel 2012−2013. “Tulusa investeeringu eelduseks on muidugi see, et arendustöö lõpeb positiivsete tulemustega ning õnnestubki luua generaator, mis on senistest töökindlam ja odavam nii paigaldada kui ekspluateerida. Samuti tuleb seda edukalt müüa,” märgib ta.

Üks tuuleturbiin hoiab arvuti töös 1620 aastat

**Teoreetiline maksimumenergia, mille tuuleturbiin pealepuhuvast tuulest suudab kätte saada, on umbes 60%.
**Kuna kütus on tasuta, tuleks tuuleenergia puhul efektiivsust määrata teisiti. Põhimure pole mitte efektiivsus efektiivsuse pärast, vaid produktiivsuse tõstmine tuuleenergia hinna langetamise nimel.
**Üks 1,8 MW-ne sobivas kohas paiknev tuuleturbiin suudab igal aastal toota üle 4,7 miljoni elektriühiku. Sellest piisab üle tuhande majapidamise aastavajaduse rahuldamiseks või selleks, et arvuti töötaks üle 1620 aasta.
**Tuuleturbiin töötab täpselt vastupidiselt ventilaatorile. Selle asemel, et kasutada elektrit tuule tekitamiseks, kasutavad turbiinid tuult elektri tekitamiseks.
**Peaaegu kõik elektrit tootvad tuuleturbiinid koosnevad rootorlabadest, mis tiirlevad horisontaalse keskme ümber. See kese on ühendatud masinaruumis asuva käigukasti ja generaatoriga. Masinaruum on torni tipus olev osa, mille sees paiknevad kõik elektrilised koostiselemendid.
**Suuremal osal tuuleturbiinidest on kolm laba näoga tuule suunas, tuul paneb labad pöörlema. Labad omakorda panevad pöörlema telje, telg on generaatoriga ühenduses ja nõnda toodetaksegi elektrit.
**Generaator on masin, mis toodab mehhaanilisest energiast elektrienergiat, erinevalt elektrimootorist, mis töötab vastupidi.

4 comments:

  1. Ahto, 13.03.2009 17:38
    Siin tundub olevat päris palju neid kes arvavad, et on targemad kui need kes sellel alal oma igapäevast leiba teenivad. Olin minagi selle aastatuhande alguses. Nüüd olen pea 10 aastat vaikselt muude tegemiste kõrvalt õppinud ja võin öelda, et vertikaalsetest tuuleturbiinidest pole siiani asja saanud ja ei saa ka edaspidi. Neile kes midagi juurde tahavad õppida annan järgmised vihjed:
    1. Betz'i seadus (efektiivsus)
    2. Konstruktsiooni massi kasv VAWT vs HAWT

    Artiklis kirjeldatud tuuleturbiinile ka edu ei prognoosi, sest paljudel kaasaegsetel tuuleturbiinidel kasutatakse niigi püsimagnetitel aeglaselt pöörlevaid generaatoreid ning käigukastid puuduvad.

    End tõestanud uuendus on hoopis siin:
    http://dualrotor.com/
    http://www.speakerfactory.net/wind...
    http://www.youtube.com/watch?v=KOGqURa1a8...

    Mulle endale imponeerib eriti see viimane variant
    Peo Neer, 13.03.2009 18:57
    eheheeee,
    vinge!
    tuulik niigut tuulelohe! :):)

    Vaata sama kasutaja kommentaare (2)


    small is b, 14.03.2009 00:14
    Optimaalne suuruse- võimsuse suhe:
    http://watch.discoverychannel.ca...



    juba EW ajal, 14.03.2009 02:13
    Minu vanaema rääkis, et juba E Wabariigi ajal oli tema kodutalu katusel tuulik ehk turbiin, mis tootis elektrit.

    Miks küll praegu ei müüda odavaid tuulikuid, mida iga mees ise võiks katusele panna?

    Vaata sama kasutaja kommentaare (2)


    kaksiktuulik, 14.03.2009 02:26
    See kaksiktuulik tundub väga mõnus olevat:

    http://dualrotor.com/
    ERSP, 14.03.2009 11:04
    to 02:13 Miks ei müüda ODAVAID tuulikuid?

    Paar päeva tagasi kuulsin telekast, et
    *KOERUS hakatakse tootma 4-s suuruses tuulikuid
    talumajapidamistele.*
    Väikseim oli vist 1,2 kW võimsusega; kas nad ka
    odavad tulevad, seda veel ei tea, kuid igatahes
    odavamad kui väljamaal tehtud!

    ReplyDelete
  2. ERSP, 14.03.2009 11:32
    Tuulikute labad on *täpne koopia kopteri kandva
    tiiviku labadest.*
    Aga küsimus siinkommivatele asjatundjatele:
    Kas tuulikute propellerite konstruktsioonis on
    proovitud kasutada ca 20 a. tagasi lennukitel
    katsetatud nn. KAHEKORDSET LABA? See ei tähenda vastassuundades pöörlevaid propellereid, nagu Tu-114, vaid sellise konstruktsiooniga
    propellerit, kus laba tagaservas on veel üks laba (nagu lennukil tagatiib). Seejuures nii
    eesoleva kui ka selle taga oleva laba kohtumis-
    nurk on ERALDI reguleeritav max. veojõu
    saavutamiseks.
    Lennukitel pidi see lahendus andma kuni 25 %
    veojõu kasvu, kuid jäi siiski ellu viimata;
    põhjuseks võis olla liiga keeruline lahendus ja
    seega VÄIKSEM TÖÖKINDLUS, kuid...
    maapealse tuuliku puhul ju pole see asjaolu
    määrav ja VÕIKS JÄRELE PROOVIDA?
    Ootaks spetside arvamust!
    Maafin, 14.03.2009 15:07
    Ahto

    Kust ma 3 kw geneka saaks, muu vorbiks oma töökojas valmis. Osta seda komplekti 30 000 eegu eest ei raatsiks.



    tom1016, 14.03.2009 15:42
    Oleks huvitav teada, kuidas minust targemad kommenteerivad Roy Doty plaane:
    http://windfuels.com/



    to Maafin, 14.03.2009 19:46
    annan sulle geneka, anna mulle muu.
    kutsikas, 15.03.2009 01:54
    Te mõtlete neid turbiine? Neid "FloDesign" Jet Engine tüüpi tuulegeneraatoreid?

    http://www.ecogeek.org/content/view...

    http://www.ecogeek.org/content/view...

    ReplyDelete
  3. Ahto to Maafin, 15.03.2009 11:55
    Sellest informatsioonist, et 3 kW ei piisa. Kas 3 kW on tuuliku nimivõimsus (tuulekiirusel umbes 10...12 m/s) või on see arvestatud suure varuga, et generaator kestaks ka suuremaid tuulekiiruseid? Juhul kui nimivõimsusest on jutt, siis generaator ise peaks kordades võimsam olema ja kindlasti tuleks mõelda selle peale kuidas suurematel tuulekiirustel kas labasid pidurdada või mehhanismile mis pöörab labad tuule suunaga risti (nn furling). Tuulegeneraatorite valmistamisel on suurimaks probleemiks asjaolu, et tuule kiiruse lineaarsele tõusule vastab eksponentsiaalne võimsuse kasv - ehk lihtsamalt 1 m2 labade pindalaga tuuliku väljundvõimsus tuule kiirusel 10 m/s on umbes 0,3 kW (õhu tihedus 1,225 kg/m3; labade efektiivsus 0,52; generaatori efektiivsus 90% ja ülekanne puudub), siis sama tuulik annab tuule kiirusel 20 m/s väljundiks pea 2,3 kW. Teatud tuulekiirustest hakkab tööle ka labade aerodünaamiline pidurdus, kuid see on väga suurtel tuulekiirustel (30... m/s)ja selleks hetkeks on generaatori mähised juba ammu sulanud. Mis on väljundiks kas akupank 12V, 24V, 48V või on eesmärgiks grid-tie inverteri abil voolumõõtjat tagasi kerida?

    Vaata sama kasutaja kommentaare (3)


    teinetalumees, 15.03.2009 17:45
    eesmärk peaks olema põhiliselt kütte- ja tarbevee soojendamine, siis pole ka mingeid muundeid jms, vaja. Meie EE vist ei luba drid-tied invertoritega energiat võrku tagasi saata?
    Generaatorite liigvoolu eest kaitsmine ei tohiks vist eriline probleem olla, eriti ergutusvooluga genekates ehk tagurpidi käima pandud mootorites?



    Ahto to teinetalumees, 15.03.2009 21:46
    See ei ole Eesti Energia AS-i lubada. Kui inverter vastab EU-s kehtestatud normidele, siis anna aga tulla. Sellised inverterid on juba ka olemas, kuid nad on kallid ja tasuvusaeg tuleb väga pikk. Üldine tendents on aga selline, et grid-tie inverterid muutuvad aasta-aastalt võimsuse ühiku kohta üha odavamaks.

    Vaata sama kasutaja kommentaare (3)


    maafin, endre1@hot.ee, 15.03.2009 21:52
    ahto

    Eesmärk on mingigi kogus tuulepealselt maalt kogutud särtsu katlamaja akupaaki lasta. Kas kokku hoian, on küsimus omaette, aga valmistamisrõõm on ikka. Kontakteeruks äkki, kes huvitatud...asi on ju huvitav...

    ReplyDelete
  4. Mehis I, 15.03.2009 23:49
    To Vladimir jt.
    Mul on ennesöjaaegne "Tehnika Köigile" kus Sinu kirjeldatud vertikaalteljega turbiini patent ja ehituskirjeldus sees. Samuti on midagi sarnast olnud ajakirja "Modelist-Konstruktor" ; veergudel.



    ttt, 16.03.2009 08:33
    Eestis arendatakse tuulegeneraatoreid mujalgi:
    http://matrix.ene.ttu.ee/pildid...



    serav, 26.03.2009 19:48
    oleks samuti huvitatud 2-4KW genekast,kui kellelgi mõistliku raha eest müüa oles 51-45 461

    ReplyDelete