Daugėja informacijos apie energijos iš bangų gavybą (3)
Norėdami panaudoti vandenyno bangų energiją, inžinieriai sukūrė ir išmėgino plaukiojantį plūdurą – generatorių, kuris vertikalų judėjimą paverčia elektros energija.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tyrėjai, vadovaujami inžinieriaus Andy Hamiltono iš Monterėjaus įlankos akvariumo tyrimų instituto (Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI), kompiuterinio modeliavimo metodais bandė įvairias plūdurų konstrukcijas, imituojant skirtingas bangavimo sąlygas.
Skaičiavimai parodė, kad efektyviausia būtų plūduriuojanti 2,5 metro skersmens dalis, prie kurios būtų prikabintas balastas – trisdešimties metrų gylyje panardinta masyvi metalinė 15 kvadratinių metrų plokštė. Paviršiui banguojant, kartu svyruotų ir plūduras, tačiau metalinė plokštė beveik nejudėtų.
Tarp plūduro ir plokštės yra didelis hidraulinis cilindras su stūmokliu, varančiu skystį per hidraulinį variklį, kuris suka elektros generatorių.
Ši konstrukcija atrodė gana paprasta, tačiau dažnai, išmėginant prietaisų prototipus, pasirodo, kad viskas yra gerokai sudėtingiau.
Viena iš pirmųjų problemų, su kuria susidūrė projektuotojai, buvo atrasti, koks yra geriausias būdas konvertuoti bangų vertikalius judesius į sukamąjį judesį, kuris suktų generatorių.
Pasirodė, kad tam labiausiai tinka ne mechaninė sistema, o hidraulinis motoras, kuris pasiekė net 95 procentų efektyvumą.
Kitas iššūkis buvo sukurti mechanizmą, grąžinantį stūmoklį į pradinę padėtį. Planuota metalinė spyruoklė pasirodė per sunki ir nepatikima, o tinkamiausia – pneumatinė spyruoklė, pagaminta iš cilindro, pripildyto suslėgtų azoto dujų.
Dar vienas svarbus uždavinys buvo pasiekti, kad elektros generavimas būtų kuo tolygesnis. Nors atviro vandenyno bangos atrodo gana pastovios, iš tiesų bangavimas dažniausiai yra nepastovus ir chaotiškas. Todėl ir elektros plūduras kuria kintamą srovę, kurios galia keičiasi nuo nulio iki kelių šimtų vatų. Šiai problemai išspręsti buvo sukurta kompiuterinės programos valdoma automatinė sistema, kuri keičia hidraulinio cilindro standumą ir leidžia reguliuoti generatoriaus apkrovą. Jeigu generatorius sukasi per greitai, programinė įranga padidina sistemos standumą, o jei per lėtai – ją sumažina, leisdama stūmokliui greičiau varyti hidraulinį skystį.
Pastaruosius metus plūduras – generatorius yra išbandomas realiomis sąlygomis, jį nuolat tobulinant. Šiuo metu jis pasiekia 400 vatų galią. Įdomu, kad kompiuterinis modeliavimas parodė, kad maksimali tokios konstrukcijos plūduro galia gali būti maždaug 500 vatų.
Nors didelės audrų bangos turi daug energijos, bet paaiškėjo, kad didžioji bangų energijos dalis yra vidutinio dydžio bangose. Todėl, nors toks plūduras – generatorius turi sugebėti išgyventi audras, tačiau jis yra efektyviausias, kuomet vyksta įprastas bangavimas, o bangų aukštis neviršija dviejų metrų.
