WindPalm

WindPalm
Piet Sonneveld
HAN University of Applied Sciences
Inleiding
De uitrol van kleinere turbines in parken en gebouwde omgeving roept maatschappelijke weerstand op
door het optreden van geluid, het ontstaan van
slagschaduw en de flinke visuele impact van de turbines. Verder is gebleken dat de energieopbrengsten soms tegenvallen.
Door deze ontwikkelingen is het interessant om alternatieven te ontwikkelen die plaatsing op meer
terreinen mogelijk maakt zonder de eerder genoemde maatschappelijke weerstand op te roepen.
Het doel van dit project is om met een consortium
van bedrijven een prototype van het Windpalm systeem te ontwikkelen met een vermogen van
ca. 2 kW waarmee het technisch-principe kan
worden aangetoond.
Innovaties en voordelen
De PalmWind bevat de volgende innovaties:
a) Geavanceerde profielen in de vorm van palmbladeren
van lichtgewicht, sterke en flexibele materialen.
b) Een lineaire generator die de beweging van de bladeren omzet in elektrische energie
c) Een stuur mechanisme dat de bladeren in de juiste
hoek plaats voor opwaarts of neerwaarts gericht liftkracht en beweging. De voordelen van de Windpalm
zijn:
Fig. 1 De WindPalm bestaat bladen die zowel op –en neer bewegen alsmede roteren.
Uitvoering
Energie-opbrengst
3000
Power
Pmax
PBetz
2500
Pwt
2000
1500
1000
Fig. 2 Dwarsdoorsnede van de bladen van de WindPalm met de aangeven rotatie hoeken.
500
0
0
5
10
15
20
25
v [m/s]
Een palmvorm die van nature in het landschap
past en minder storend ervaren wordt
Minder visuele impact door een beperkte
beweging van de bladen
Minder geluidsontwikkeling
De bewegingen van de bladen van de Windpalm kunnen
op twee verschillende manier gerealiseerd worden:
Fig. 3 De maximale windenergie Pmax het winbare
deel PBetz en typische vermogenscurve Pwt .
Met een krukas kan zowel de op-en neergaande
beweging alsmede de roterende beweging gerealiseerd worden.
Door de bladen als een slinger uit te voeren kan
eveneens een gecombineerde beweging ontstaan.
In Figuur 3 is de vermogensdichtheid van windenergie
weergegeven in de vorm van maximaal aanwezige
windenergie Pmax, maximaal winnbaar PBetz en van
een windturbine Pwt.
Principe WindPalm
Bladprofiel
Conclusies
Het Windpalm concept bestaat uit een mast in de vorm
van een stam van een palmboom. In de kop van de
mast is een scharnier geplaatst waardoor de bladen op
en neer kunnen beweging en tevens een kleine
draaibeweging kunnen maken. Deze bewegingen zijn
gekoppeld zodanig dat bij opwaartse beweging van het
o
blad het blad ook ca. 15 opwaarts gericht wordt. Hierdoor ontstaat een opwaartse kracht. Bij de neerwaartse
beweging wordt evenzo het blad 15o neerwaarts gericht
waardoor ook deze beweging versterkt wordt door de
kracht van de wind. De beweging van twee bladen is gekoppeld: beide bewegen tegelijk omhoog en omlaag.
Met een lineaire generator in de kop van de stam kan de
ontstane beweging in elektrische energie omgezet
worden. Met bijbehorende regeling wordt de maximale
uitslag van de bladen beperkt en de energielevering
zoveel mogelijk geoptimaliseerd.
Voor de Windpalm is een symmetrisch profile nodig omdat de wind van beide zijden
kan aanstromen. Twee voorbeelden zijn
hieronder weergegeven:
Met de Windpalm zijn een aantal knelpunten van windenergie op te lossen. Door de
geode impassing in de omgeving kn de
weerstand tegen windenergie systemen
verminderen. De gecombineerde op– en
neergaande en rotatie bewegingen kunnen
met een krukdrijfstang– of slinger mechanisme gerealiseerd worden. In dit project
zal onderzocht worden of met het Windpalm
principe bij benadering het Betz rendement
voor windenergieomzetting gehaald kan
worden.
0,2
0,1
0
Series1
0
-0,1
0,2
0,4
0,6
0,8
0,4
0,6
0,8
1
1,2
-0,2
NACA 0024
0,2
0,1
0
-0,1
Series1
0
0,2
-0,2
1
1,2
DU06-W-200
Voor meer informatie over dit onderwerp contact : e-mail: [email protected], tel. 026 365 8379.
Voor meer informatie over Master Programma’s en Onderzoek: www.hanuniversity.com, www.han.nl