SAILWIND - Η έξυπνη ιδέα
Αυτό που παλιά ήταν η δουλειά του μυλωνά όταν τύλιγε ή τρίμμαρε τα πανιά στο μύλο του, τώρα γίνεται από σερβοκινητήρες της SAILWIND. Τα πανιά τυλίγονται, ξετυλίγονται και τριμμάρονται αυτόματα ανάλογα με την ταχύτητα του ανέμου. Φυσικά, το κουβούκλιο περιστρέφεται ανάλογα με τη διεύθυνση του ανέμου (έλεγχος εκτροπής). Ασφαλώς τα πιο σύγχρονα χαρακτηριστικά των σημερινών ηλεκτρονικών συστημάτων: μετάδοση δεδομένων από τον ρότορα, απομακρυσμένη παρακολούθηση της κατάστασης λειτουργίας ολόκληρης της ανεμογεννήτριας και αυτοβελτιστοποιητικός έλεγχος. Το SAILWIND λειτουργεί εντελώς αυτόματα και δεν απαιτεί ανθρώπινη επίβλεψη και έλεγχο κατά τη λειτουργία.
Έξυπνο για τη βέλτιστη ενεργειακή αποδοτικότητα
Κάθε SAILWIND είναι προγραμματισμένο για αυτόματη βελτιστοποίηση της απόδοσής του. Αναλόγως της τοποθεσίας αναζητώνται αυτόματα οι βέλτιστες παράμετροι ελέγχου και τα βέλτιστα δεδομένα στο γράφημα του ρότορα για την ισχύ και την κατεύθυνση του ανέμου και το μηχάνημα προσαρμόζεται, ώστε να είναι πάντα ρυθμισμένο στις βέλτιστες συνθήκες του ανέμου. Οι αυτόματα βελτιστοποιούμενοι (προσαρμόσιμοι) βρόγχοι ελέγχου εγγυώνται, ότι το SAILWIND θα λειτουργεί πάντοτε στο κορυφαίο σημείο ενέργειας.
Το SAILWIND σε δίκτυο
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι εγκαταστάσεις SAILWIND σε δίκτυο ή σε ολόκληρα αιολικά πάρκα λόγω της ανταλλαγής δεδομένων. Αυτό καθίσταται δυνατό με αλγόριθμους ελέγχου ανωτέρου επιπέδου, έτσι ώστε αφενός να αυξάνεται η ασφάλεια λειτουργείας των επιμέρους συστημάτων, αφ' ετέρου - και κυρίως - να αυξάνεται η ενεργειακή αποδοτικότητα. Αλλαγές στην κατεύθυνση και τη δύναμη του ανέμου, για παράδειγμα σε περίπτωση ριπών ανέμου, καταγράφονται από το σύστημα SAILWIND που βρίσκεται στην πλευρά πνοής του ανέμου (σοφράνο), το οποίο επεξεργάζεται τα δεδομένα προγνωστικά για άλλα μηχανήματα που βρίσκονται στην αντίθετη πλευρά (σταβέντο). Ο έλεγχος ανωτέρου επιπέδου εφαρμόζει έναν έξυπνο αλγόριθμο για να εντοπίσει δυναμικά, ποιά εγκατάσταση στο δίκτυο βρίσκεται κάθε στιγμή στην πλευρά πνοής του ανέμου. Τα υπόλοιπα συστήματα ευθυγραμμίζονται αναλόγως. Κατά αυτόν τον τρόπο ενισχύεται η ασφάλεια λειτουργείας και αυξάνεται η αποδοτικότητα κάθε μεμονωμένης εγκατάστασης στο δίκτυο. Οι SAILWIND είναι πλήρως αυτόματες, ισχυρές ανεμογεννήτριες που σε καμία περίπτωση δεν υπολείπονται των μεγάλων ανεμογεννητριών. Δεν υπάρχει άλλη ανεμογεννήτρια μικρού μεγέθους όπως αυτή στην αγορά!
Εποπτεία της κατάστασης και προληπτική συντήρηση
Κατ 'αρχήν όλα τα δεδομένα λειτουργίας και κατάστασης του μηχανήματος δεν αποθηκεύονται απλώς στον στην ίδια εγκατάσταση, αλλά μεταδίδονται ασύρματα μέσω GSM σε κεντρικό διακομιστή στο διαδίκτυο και αποθηκεύονται σε διακομιστή cloud. Αυτό εξυπηρετεί την διαρκή εποπτεία της κατάστασης. Γεγονότα του παρελθόντος μπορούν να ανακτηθούν ανά πάσα στιγμή. Ένας μεγάλος αριθμός αισθητήρων καταγράφει τον φόρτο του μηχανήματος. Όσον αφορά την «προληπτική συντήρηση» εφαρμόζεται η απομακρυσμένη συντήρηση και εποπτεία. Διαγνωστικά μοντέλα που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη αυξάνουν την ασφάλεια λειτουργείας και την διαθεσιμότητα λειτουργίας των μηχανημάτων. Κατ' αυτόν τον τρόπο οι υποχρεωτικοί κύκλοι συντήρησης των μηχανημάτων γίνονται χρονικά πιο αραιοί. Αν απαιτείται μια κλήση για σέρβις ή επιδιόρθωση, θα αποστέλλεται αυτομάτως μήνυμα στο κοντινό σημείο εξυπηρέτησης.
Προοπτικές βελτιστοποίησης
Στην αρχαιότητα τα πανιά ήταν λεία, επίπεδα και σίγουρα χωρίς «κοιλία». Η απόδοση ήταν κατά συνέπεια χαμηλή. Τα πανιά υψηλών επιδόσεων με την πιο σύγχρονη, βέλτιστη κοπή του πανιού, όπως χρησιμοποιούνται σήμερα σε ιστιοφόρα σκάφη, προσφέρουν καταπληκτικές προοπτικές για αύξηση της απόδοσης. Το ίδιο ισχύει ασφαλώς και για το SAILWIND. Γνωρίζουμε ήδη από προσομοιώσεις CFD, ότι τα ιστία των σκαφών δεν μπορούν να μεταφερθούν απευθείας στο SAILWIND. Η κοπή των πανιών για το SAILWIND θα είναι αναγκαία διαφορετική κατόπιν προσομοιώσεν CFD. Ο λόγος είναι απλός: το πανί κινείται πιο γρήγορα έξω από μέσα. Επίσης τα νέα μικροδομικά υλικά και οι επίπεδες ραφές προκαλούν αισθητά λιγότερες αναταραχές. Δίπλα στο κόψιμο των πανιών είναι και αυτό άλλο ένα σημαντικό θέμα για την βελτιστοποίηση του SAILWIND!
Ο αρθρωτός σχεδιασμός του SAILWIND
Το SAILWIND κατασκευάζεται αρθρωτά και μπορεί να προσαρμοστεί σε όλα τα διαθέσιμα στυλ των μύλων με πανιά. Η Εξυπνη Τεχνολογία του SAILWIND συμπεριλαμβάνει τον ρότορα, το κουβούκλιο με τη γεννήτρια, το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης και τον μετατροπέα με τον πίνακα ελέγχου. Η επένδυση και η αισθητική διαμόρφωση ποικίλουν και παρέχονται στον τόπο της εγκατάστασης. Για ανακαινίσεις ή νέους πύργους για την εγκατάσταση θα μπορεί να προσφέρεται υποστήριξη κατά τον σχεδιασμό για μια οικονομικά συμφέρουσα κατασκευαστική μέθοδο.
Αναλόγως της κατάστασης του πύργου θα πρέπει ίσως να ανακατασκευαστεί εξ αρχής κατά το ιστορικό πρότυπο. τα παλαιά κατασκευαστικά υλικά (πέτρα κλπ.) μπορούν ασφαλώς να χρησιμοποιηθούν εκ νέου, κυρίως για την εξωτερική επένδυση. Οικονομικά συμφέρουσα είναι η πολύ διαδεδομένη στις χώρες της Μεσογείου κατασκευή του φέροντος οργανισμού με σκυρόδεμα, προστατεύει όμως και έναντι των σεισμών. Τα ενισχυμένα, αρθρωτά τεμάχια σκυροδέματος θα μεταφέρονται στον τόπο της οικοδομής, θα συναρμολογούνται επί τόπου στον φέροντα οργανισμό της κατασκευής και θα συγχέονται molded μεταξύ τους. Οι διαθέσιμοι χώροι ανάμεσα στα τεμάχια σκυροδέματος θα μπορούν να επενδυθούν με πλακάκι ή πέτρα.
Καλοδιατηρημένοι και ήδη ανακαινισμένοι πύργοι
Ακόμα και πύργοι με εξωτερικά καλή εμφάνιση θα πρέπει εσωτερικά να ενισχυθούν λόγω των ισχυρών ανέμων. Αυτό θα πρέπει να ελεγθεί. Για την δυνατότητα εγκατάστασης του κουβουκλίου είναι απαραίτητος ένα δακτύλιος (δακτύλιος αγκίστρωσης) και μια πλατφόρμα από μπετόν στην κορυφή του πύργου. Οι κατασκευαστικές εργασίες θα πρέπει να σχεδιαστούν ατομικώς στον οικείο τόπο από αρχιτέκτονα, ο οποίος θα ελέγξει, αν ενδεχομένως η μετατροπή σε θερινή κατοικία με παράθυρα είναι δυνατή. Για την εσωτερική ενίσχυση του πύργου θα μπορούν ίσως να χρησιμοποιηθούν τεμάχια από σκυρόδεμα υψηλής αντοχής.
SAILWIND - Το βιώσιμο σχέδιο!
Το SAILWIND κατασκευάζεται για λειτουργεία με θαλασσίους ανέμους, σταθερό, ισχυρό και ανθεκτικάό στην σκόνη και την διάβρωση. Έχει σχεδιαστεί για μακρά περίοδο λειτουργείας τουλάχιστους 20 ετών και υψηλή ασφάλεια με το ελάχιστο κόστος συντήρησης, ειδικά για περιοχές με ισχυρούς ανέμους, όπως το Αιγαίο. Μπορούν όμως να λειτουργούν πολύ αποδοτικά και σε περιοχές με ηπιότερους ανέμους.
Το SAILWIND σε θερινές κατοικίες
Ο βέλτιστος αεροδυναμικός σχεδιασμός μαζί με το τριμμάρισμα των πανιών επιτρέπουν την αθόρυβη λειτουργεία της μηχανής και ελαχιστοποιούν τον θόρυβο και τις δονήσεις. Έτσι μπορούν οι εγκαταστάσεις να λειτουργούν εντός κατοικημένων περιοχών, οικισμών και χωριών, όπως παλαιότερα συνέβαινε με τους παραδοσιακούς ανεμόμυλους. Το SAILWIND μπορεί να εγκατασταθεί επίσης στη στέγη κατοικιών, ξενοδοχείων, εστιατορίων και επαγγελματικών χώρων. Η ειδικά σχεδιασμένη εφαρμογή του κουβουκλίου της μηχανής ελαχιστοποιεί τη διάχυση του θορύβου από την κατασκευή εντός του κτηρίου. Ο πύργος είναι έτσι κατάλληλος για θερινή κατοικία. Έτσι το SAILWIND είναι ιδανικό για τον βιώσιμο τουρισμό - ξενοδοχεία, εστιατόρια και διαμερίσματα με οικιακή τροφοδότηση ενέργειας.
Ασφάλεια, πιστοποιήσεις και άδειες
Το σύστημα του SAILWIND ελέγχεται και πιστοποιείται ασφαλώς σύμφωνα με τη στάθμη της τεχνολογίας (state of the art), ώστε να πληρούνται τα διεθνή στάνταρ. Η σήμανση CE καθώς και ο προηγούμενος διοικητικός έλεγχος και πιστοποίηση του μηχανήματος είναι υποχρεωτικά. Οι πιστοποιήσεις σύμφωνα με τις ρυθμίσεις για τις μικρές ανεμογεννήτριες (π.χ. κανόνες του Γερμανικού FGW) και με άλλες κοινές διατάξεις, καθώς και μετρήσεις επί του πεδίου είναι στο πρόγραμμα. Οι διαδικασίες αυτές είναι μεν κοστοβόρες, πλην απαραίτητες. Δεχόμαστε έτσι κάθε στήριξη, που θα συμβάλει στην επιτυχία του SAILWIND!
Ο ρότορας και η πτερωτή θα μπορούν να χρησιμοποιούν ηλεκτροϋδραυλικά φρένα. Η συνολική λειτουργία του συστήματος ακόμα και σε διακοπή ρεύματος διασφαλίζεται μέσω ξεχωριστών γεννητριών ρεύματος. Ένα ενσωματωμένο διαγνωστικό σύστημα παρακολουθεί όλες τις λειτουργίες. Οι δυσλειτουργίες αναφέρονται σε διακομιστή μέσω του διαδικτύου. Στην χειρότερη περίπτωση το σύστημα απενεργοποιείται ελεγχόμενα και τίθεται σε κατάσταση αδράνειας.
Τα ηλεκτρικά συστήματα (γεννήτρια, μετατροπέας, σερβοκινητήρες) είναι υψηλής ποιότητας ευρωπαϊκής κατασκευής. Είναι αυτόνόητο, ότι ο σύγχρονος μετατροπέας πληροί τα ευρωπαϊκά πρότυπα για την τροφοδοσία ενέργειας σε τοπικά δίκτυα. Πέραν της τροφοδοσίας υποστηρίζουμε τις υβριδικές λύσεις, καθώς αυτό επιτρέπει την αύξηση του ποσοστού της κατανάλωσης της παραγόμενης ενέγειας.
Το Sailwind στη στέγη
Τα σύγχρονα ψηλά κτήρια είναι κατάλληλα για την εγκατάσταση του SAILWIND στις οροφές τους, αφού δεν υπάρχουν προβλήματα στατικότητας. Τα ενεργειακά αυτάρκη κτήρια (συμπεριλαμβανομένων των φωτοβολταϊκών) είναι μια τάση της σύγχρονης αρχιτεκτονικής. Το SAILWIND στη στέγη του κτηρίου τραβάει σίγουρα τα βλέμματα.
Μπορεί όμως να εγκατασταθεί και μεταξύ ψηλών κτηρίων, ανάλογα με τον προσανατολισμό προς την διεύθυνση του ανέμου. Είναι γνωστό το φαινόμενο, ότι στα στενά και στους διαδρόμους μεταξύ οικοδομικών τετραγώνων μπορεί να φυσάει πολύ δυνατά. Πρόκειται περί του φαινομένου «Βεντούρι»: Όταν ο άνεμος συμπυκνώνεται από εμπόδια, επιταχύνεται μεταξύ των εμποδίων.
Αυτές οι τοποθεσίες απαιτούν ωστόσο μια ακριβέστατη εξέταση, ενδεχομένως με προσομοιώσεις ροής σε CFD.
Το SAILWIND 12
Το SAILWIND 12 θα έχει διάμετρο πτερωτής 12 μ. Εκτιμήσεις στη βιβλιογραφία, καθώς και οικείοι υπολογισμοί σε CFD δείχνουν, ότι με ταχύτητα ανέμου 14 m/s αναμένονται περί τα 50 kWp απόδοσης. Θα μπορεί όμως το σύστημα να λειτουργεί και σε μεγαλύτερους ανέμους. Στην περίπτωση αυτή το πανί θα τυλίγεται. Με μικρότερη επιφάνεια στο πανί η απόδοση θα διατηρείται στα 50 kWp. Μόνον μεταξύ ταχυτήτων 22 και 25 m/s, δηλαδή θυελλώδεις ανέμους Bft., θα πρέπει να μαζεύεται πλήρως το πανί και η μηχανή να αδρανοποιείται με τα φρένα στον ρότορα και στο κουβούκλιο.
Κάτω από ταχύτητα 14 m/s θα πανιά θα ανοίγονται πλήρως. Εδώ ισχύει το ίδιο με την ιστιοπλοΐα, όπως κάνει ο ιστιοπλόος στο σκάφος του, να κρατά το πανί στην σωστή γωνία προς τον άνεμο. Το τριμμάρισμα του πανιού στην βελτιστοποίηση της απόδοσης, όταν επικρατούν ήπιοι άνεμοι. Συμπέρασμα: Χαρακτηριστικό της επίπεδης πτερωτής όπως του SAILWIND είναι, ότι περιστρέφεται ακόμα και με χαμηλό άνεμο.