Wie Drachen könnte die Zukunft macht

Anmerkung der Redaktion: Jeden Mittwoch LiveScience untersucht die Lebensfähigkeit der neuen Energietechnologien – die Kraft der Zukunft.

Binden Sie ein Ende einer Zeichenfolge in ein Stück Stoff und Sie haben einen Drachen; aber
binden Sie das andere Ende an einen Generator und Sie haben eine Quelle von Elektrizität.

Obwohl es einen Generator nur während eines Teils des seinen Flug, einen Drachen verwandeln kann
erreichen des starken Windes in großer Höhe mit weniger Aufwand als ein
traditionelle Windturbine.

"Der Hauptgrund, um Drachen zu gehen ist, dass Windkraftanlagen viel erfordern
Material,"sagte Moritz Diehl von der katholischen Universität (K.U) von
Leuven, Belgien. "Durch die Einsparung von Teilen, können Drachen mehr wirtschaftlich sein."

Diehl denkt, dass die Kosten für Strom aus Drachen wäre ein Viertel dessen, was von Windkraftanlagen.

Handel mit Drehmoment für Spannung

Ein Faktor bei der Herstellung Verwendung des Windes ist zu wissen, dass seine Kraft stärker wird, desto schneller bewegt sich ein Objekt relativ zu es.

Aus diesem Grund die Spitzen einer Windkraftanlage – die in der Regel bewegen 8
bis 10 Mal schneller als die Geschwindigkeit des Windes – erleben Sie die Kraft.
Diese starke Tipp-Kraft erzeugt ein Drehmoment, das der Turbine dreht sich
elektrischer Generator.

"Der Rest der Konstruktion [der innere Teil des Rotors und der
Turm] ist nur dazu da, die Tipps zu unterstützen", sagte Diehl LiveScience.

Ein Drachen kann die gleichen Windstärke erfassen.
ohne die teure Support-Struktur. Deshalb, weil es
überträgt die Kraft nicht durch ein Drehmoment, sondern durch die Spannung in der
Kite-Linie.

Jedoch kann wie eine Turbine Spitze, mehr Kraft zu haben wenn der Kite ist
schnell bewegt im Vergleich zu den Wind. Diehl und seine Kollegen haben
stromerzeugenden Drachen modelliert und gezeigt, dass es möglich ist, zu lenken
Sie in einer Art von Abbildung 8 Muster, das die Kraft um den Faktor erhöht
von 100 verbleibenden mehr als noch.

Pumpen

Die Forscher haben auch gezeigt, dass den optimale Weg, um den Kite zu entfalten
Linie ist mit einem Drittel der Geschwindigkeit des Windes. Dies ermöglicht mit Strom
aus der Spule drehen generiert werden, unter Beibehaltung des Kites in eine ziemlich
konstanter Höhe von rund 1300 Fuß (400 Meter).

Natürlich kann dies nur für kurze Zeit funktionieren bevor die Linie abläuft
und der Kite wieder eingeholt werden muss. Vor ein paar Jahren erkannte Diehl
die Menge an Energie verbraucht während der Kokons reduziert werden
Angeln der Kite Nase nach unten.

Durch das ständig "Pumpen" des Kites, und, und in der Diehl
Gruppe hat gezeigt, dass 5 Megawatt Leistung – typisch für moderne Wind
Turbinen-aus einem 500 Quadratmeter großen Drachen generiert werden
(5400-Quadrat-Fuß) mit einer Linie 1,3 Kilometer (0.8 Meilen) lang.

In jedem Pumpen Zyklus wäre 16 Sekunden der Stromerzeugung
während der Ausfallzeit während der Kokons keimhaft und 4 Sekunden.

Abgesehen davon, dass geringere Materialkosten als herkömmliche Windkraftanlagen, sagte Diehl, dass Drachen Höhen erreichen können, wo der Wind stärker und gleichmäßiger ist.

Ändern Nägel mit Köpfen machen

Es gibt andere Ideen wie zur Energiegewinnung von Kites.

Eine Gruppe an der Universität Delft in den Niederlanden hat
vorgeschlagene Bespannung eine große Anzahl von Drachen entlang einer kreisförmigen Linie
würde 6 Meilen (10 Kilometer) in den Himmel reichen. Das ganze system
würde wie ein Wasserrad drehen wie die Drachen Neigung nach oben ändern würde
oder kommen Sie nach unten. Die Laddermill genannt, könnte es 100 Megawatt erzeugen.
Strom, schätzen die Forscher.

Eine italienische Firma namens Kite Gen hat eine ähnliche Idee, aber mit der
"Rad" flach auf den Boden gelegt. Der Entwurf fordert mehrere Drachen
auf einem Kilometer weite drehenden Karussell gelegt. Die Neigung der einzelnen kite
kann gesteuert werden, so dass es nur auf dem Karussell zu bestimmten zieht
Punkte in der Rotation.

Denn jetzt müssen allerdings die Delft-Gruppe und der Kite Gen-Ingenieure
Prototypen basierend auf Diehl Pumpen, die wenigen Kilowatt
der Strom.

Diehl vermutet auch Makani Power, die $ 10 Millionen im vergangenen Jahr erhielt
von Google ist eine ähnliche Art von Kite-Technologie in die Entwicklung
relativer Geheimhaltung.

Es ist auch erwähnenswert, dass Drachen verwendet werden, um Fracht zu schleppen
Schiffe. In diesem Jahr an zwei Demonstrationen Deutschland ansässige SkySails hat
gezeigt, dass seine Drachen Kraftstoffverbrauch um 20 Prozent reduzieren können.

Im Wind wehen

Trotz des Seins "eine faszinierende und spannende Idee," viele technologische
Hürden für Stromerzeugung Drachen, sagte Manfred Morari, Leiter der
die automatische Steuerung-Labor an der ETH Zürich in der Schweiz.

Zum einen sind die Drachen inhärent instabil. Forscher sind
Entwicklung von automatischen Kontrollen, die Daten von Sensoren auf verwenden können die
Kite Wind korrigieren ändert, dass Schlag den Kite aus der Bahn.

Ein weiteres Problem ist Systeme skalieren, damit sie wirtschaftlich sein können.

"Die Drachen müssen größer werden und größer," sagte Bernhard Hoffschmidt von
der Solar-Institut Jülich an der RWTH Aachen in Deutschland. "Dies wird
wahrscheinlich schaffen Sie Probleme auf Materialien und Zeit des Lebens."

Dennoch denkt Hoffschmidt, dass einfache Kite Systeme ideal für schwierige Standorte, wie z. B. offshore sein könnte.

"Eines der Hauptprobleme für Offshore-Windparks ist heute die
benötigte Zeit hervorragende Wetter, um die Einheiten zu installieren"Hoffschmidt
sagte. Drachen, konnte auf der anderen Seite auf verankerten Bojen installiert werden,
"die können leicht installiert und deinstalliert mit einem niedrigeren
die Umweltauswirkungen."

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