风力茎杆设计原理

风力茎杆似芦苇

美国设计公司设计的“风力茎杆”，每根茎杆高60米，带有一个直径11-22米混凝土底基，风力茎杆最顶端直径仅5厘米，茎杆最顶端有一个LED灯。每个风力茎杆顶端都有一个LED灯，当风流吹拂时就会发亮，当处于强风流状态下将变得更加明亮。

茎杆采用碳纤维材料制成，使用树脂进行加固，茎杆状碳纤维底部直径大约是0.33米。每个风力茎杆包含着一个扭矩发电机，使用缓冲器可将获得的动能转换成为能量。每根茎杆都包含着电极和压电材料制成陶瓷盘的交替层，当受到压力时将产生电流。对于风力茎杆而言，当风力茎杆受到摇摆风流的压缩作用，进而形成电流。

风力并不是恒定不变的，因此在风力茎杆下方的两个较大隔舱可以像电池一样存储能量，这项技术基于现有水力发电抽水蓄能系统。水在顶端隔舱将流经穿过涡轮至较低的隔舱，释放存储的能量直至风流再次启动。[1]

传统风力涡轮叶片存在很大的噪音，有时蝙蝠和鸟类会意外撞击导致死亡，甚至还存在着一些风力涡轮机设置地点只有微风而已，无法实现风力发电。美国纽约Atelier DNA设计公司提出了一种“风力茎杆”改变了这种缺陷，当风流吹拂这些“茎杆”产生波浪状弯曲时就会发电，不存在类似传统风力漩涡机机械系统的摩擦损耗。

Atelier DNA设计公司的“风力茎杆”获得了大地艺术发电机设计竞赛第二名，这项设计大赛旨在遵循国际条款规定为马斯达尔城设计最好的发电方式产生再生能源。Atelier DNA公司合伙人达里奥-努涅斯-阿梅尼(Darío Núez-Ameni)称，这项设计理念是试着发现自然界中可产生能量的动力模式。[1]

传统的涡轮式风力发电装置会产生巨大噪音和机械损耗，而风力茎杆发电装置完全静音的且不存在机械损耗。

每个风力茎杆的设置都会有些不同，会稍有倾斜从而使雨水进入两个混凝底基之间，有助于野生植物的生长。这样的风力茎杆装置可以安装在公园绿地，同时可以作为技术用途。

风力茎杆是完全静音的，模拟图像显示它颇似一片麦田或者是沼泽中的芦苇。如果人们的生活地点接近风力茎杆发电场，它会让人们产生漫步于田间，尤其是在夜晚，与风力茎杆相伴着享受着属于自己的星空美景。[1]

设计师计划将这一风力设计应用于马斯达尔城，这是在阿拉伯酋长国首都阿布扎比市郊区建造的一个2.3平方英里，没有汽车的区域。

依据马斯达尔城的提议，风力茎杆农场将跨越28万平方英尺，基于粗略的评估，阿梅尼称，风力茎杆农场的电能输出量相当于覆盖在相同面积的传统风力发电系统。2100433B