Японская фирма Loopwing и ее тихие ветряки

Образованная в 2003 году небольшая японская фирма Loopwing Co.,Ltd избрала направлением своей деятельности альтернативные источники энергии, что в настоящее время является популярным, а самое главное, чрезвычайно перспективным направлением, учитывая глобальные экологические проблемы, проявляющиеся сейчас и которые будут усиливаться уже в ближайшем будущем. А если говорить конкретнее, Loopwing разрабатывает и производит энергетические установки, в основе которых лежит малошумная турбина с оригинальными лопастями.
В развитие технологий получения энергии из нетрадиционных источников (это, прежде всего солнечная и ветро энергетика, биотопливо и др.) в настоящее время вкладываются огромные средства, в том числе и нефтяными компаниями, которые, казалось бы, должны быть не заинтересованы в их развитии. Не имея таких средств (на июль 2008 года капитал компании составлял 47,5 миллионов иен или примерно 576 тысяч долларов) компания взялась за разработку ветряных турбин небольшой мощности с целью приспособить их к использованию в городских условиях, и даже на крышах домов. Основная проблема применения ветряных электростанций вблизи жилья – это шум, а если устанавливать их на крышах домов, то к шуму прибавляется вибрация. Им удалось решить обе эти проблемы, создав ветряную турбину оригинальной конструкции с очень низким уровнем шума и вибрации. Кроме того, эта турбина имеет привлекательный внешний вид, что для городских условий является очень важным фактором. Не случайно, поэтому, в 2006 году она завоевала приз на конкурсе Good Design Award. Диаметр ротора модели LoopWing e1500 составляет всего 1,5 метра, а масса всей установки - 82 килограмма. При ветре 8 м/с LoopWing производит 1316 кВт-часов в год, а мощность генератора при этом равна 168 ваттам. При 12 м/с его мощность возрастает до 438 ватт. Кроме того, аппарат обладает высоким КПД равным 43%, что является очень высоким показателем для любых ветроэнергетических установок.

Ветроэнергетическая установка от фирмы Loopwing Co Ltd завоевавшая приз Good Design Award

Разумеется, обладая довольно скромными характеристиками, такая установка не годится для автономного питания квартиры или дома. Её назначение – экономия электроэнергии. Работая через специальный инвертор и бытовой электрический счетчик с централизованной электрической сетью, установка LoopWing уменьшает количество энергии потребленной из сети квартирой или домом. Фактически, владелец дома (квартиры) платит за разность между потребленным и произведенным количеством электроэнергии.
Нельзя сказать, что компания Loopwing является пионером в разработке таких ветроэнергетических установок. Подобные системы продвигают на рынок с различным успехом и другие фирмы. Существует различные названия для таких установок, которые отражают не столько их конструктивные особенности, сколько маркетинговую политику фирм-производителей по их продвижению на рынок. Вот лишь некоторые из них:
Британская фирма Renewable Devices ltd предлагает системы под торговой маркой SWIFT Rooftop Wind Energy System.

Ветряные турбины SWIFT от Renewable Devices ltd

Американская компания из Далласа BroadStar Wind Systems предлагает свои Urban wind турбины для установки на крышах зданий.

Urban wind турбины от BroadStar Wind Systems

Еще одна американская компания из Калифорнии AeroVironment продвигает свои ветряные турбины под торговой маркой Architectural Wind™.

Установленные на краю крыши ветряные турбины AVX400 производства AeroVironment

И подобных предложений достаточно много, но для примера, пожалуй, хватит и представленных.

Практически везде, главными проблемами при внедрении таких ветроэнергетических установок являются не технические, а организационные вопросы. Приходится преодолевать бюрократические препоны в виде различных согласований с местными властями и энергопоставляющими компаниями. Позиция местных властей отчасти объясняется соблюдением экологических, архитектурных  и других норм. Утверждается также, что общее количество установленных альтернативных энергетических мощностей не должно превышать 20 - 30% от всех мощностей, установленных на данной территории. И за этим лимитом также надо следить. Энергетические компании объясняют своё нежелание давать разрешения на установку подобных систем сложностью учёта электроэнергии и взаиморасчетов с потребителями, которые неожиданно стали производителями энергии. Но, по сути, они просто не хотят иметь конкурентов на энергетическом рынке.
С учетом всех этих трудностей, не отказываясь от внедрения своих энергетических установок в домах и зданиях – как основной цели, фирма Loopwing ищет и находит другие места для использования своих оригинальных разработок. Говоря языком маркетинга, Loopwing ищет другие сегменты рынка для своей продукции.
Так был разработан высокотехнологичный уличный фонарь, в котором экономичные светодиодные лампочки питаются от аккумуляторов, которые в свою очередь заряжаются от ветряной турбины и солнечной батареи. Как не трудно догадаться, такой фонарь стоит дорого. И не смотря на то, что он использует бесплатную энергию, не каждый город может позволить себе такую роскошь. Однако при правильной рекламной компании, сыграв например, на любви японцев к природе, можно убедить муниципальные власти на покупку подобных фонарей для установки на улицах своих городов.

Городской уличный фонарь – Street Light Unit TRONC

При благоприятных условиях, можно продать и большие партии таких установок, как это удалось, например, еще одному производителю экологически чистых уличных фонарей, японской фирме Matsushita Ecology Systems Co, являющейся подразделением компании Matsushita (торговая марка Panasonic). Их фонари освещали олимпиаду в Афинах в 2004 году и всемирную выставку EXPO 2005 в японской префектуре Аити. Как видно, направление, или сегмент выбран правильно.
Но на этом не стоит останавливаться. И в поисках новых областей применения (если хотите сегментов рынка) своей технологии фирма Loopwing обращается, как ни странно, к игрушкам. Как известно, современные игрушечные автомобили потребляют довольно много энергии, и поэтому во многих из них, вместо батареек используются аккумуляторы. Но их надо заряжать, используя при этом энергию из электрической сети. А почему бы не использовать небольшой ветрогенератор для зарядки аккумуляторов. И вот появляется первый пример. В содружестве с известным японским производителем игрушек – фирмой TAMIYA выпушен и поступил в продажу обучающий конструктор “Ветряная мини-электростанция с машинкой” (Loopwing Wind Power Generator Set).  Вначале следует собрать этот ветряк диаметром 263 мм. Затем на нем закрепляется трёхколёсная машинка, и все вместе выставляется на подоконник или балкон. Можно просто взять в руки эту мини-станцию и пробежать с ней – ротор будет крутиться, и заряжать аккумулятор. При скорости ветра 5 метров в секунду на зарядку автомобиля необходимо хотя бы 5 минут, и машинка сможет ездить 1-2 мин. Полностью заряженному металл-гидридному аккумулятору энергии хватит на 3,5 часа работы.

Обучающий конструктор Loopwing Wind Power Generator Set

Сама машинка очень проста. На ней нет даже дистанционного управления. Но задача этой игрушки, прежде всего обучающая. Кроме того, в процессе игры происходит экологическое воспитание подрастающего поколения. Но и это не самое главное. Вероятно доход для фирмы Loopwing от продажи этих игрушечных ветряков не очень большой. Однако предлагая детям этот конструктор, Loopwing воспитывает своих будущих покупателей, по сути, проводит долгосрочную рекламную компанию.
В последние годы компания активно ведет работы по применению своих замечательных турбин в гидроэнергетике, но также в альтернативной ее области – энергии морских течений и приливов (ocean current turbine), а также энергии малых рек (small hydro electric generator). Но эти работы находятся только в начальной стадии, и время рассказывать о них еще не пришло.

Минору Есида (Minoru Yoshida) и его Fluid Machine

Можно сказать, что благополучие фирмы Loopwing основывается на одном изобретении (идее), автором которого является основатель и теперешний руководитель (Representative Director) фирмы - Минору Есида (Minoru Yoshida).
Получив степень бакалавра по прикладной физике в университете Окаяма (Okayama University of Science), Есида начал свою карьеру в Nakashima Propeller Co., Ltd, где работал над созданием гребных винтов с низким уровнем шума для подводных лодок по заказу министерства обороны Японии. Затем возглавлял отделение компании в Сингапуре, был техническим директором Japan Wind Development Co.,Ltd, членом правления Garrad Hassan Japan, а также членом технического комитета Japan Electrical Manufacturer's Association (JEMA). Приобретя большой опыт научно-исследовательской и руководящей работы, Минору Есида основывает в 2003 году Loopwing Co., Ltd.
В основе практически всей продукции (всех разработок) фирмы Loopwing лежит изобретение Минору Есиды, которое представляет собой оригинальную турбину с составными (из трех частей) лопастями. Есть на это изобретение и патенты. В США это патент №7018167, который называется Fluid machinery. Вот фрагмент из реферата этого патента:

An object is to improve the durability of wings and suppress vibration of the wings and generation of noise. A fluid machine includes a rotatably supported wing support, and a plurality of wings ( 21 ) formed on the wing support at a plurality of circumferential locations and protruding radially outward. The wings ( 21 ) each include a first wing element extending radially outward from a first attachment position on the wing support, a second wing element extending radially outward from a second attachment position on the wing support, and a third wing element connecting the first and second wing elements. In this case, the first and second wing elements are formed in such a manner to protrude radially outward from the wing support, and are mutually connected by means of the third wing element.

Рисунок из патента США № 7018167 - Fluid machinery

Фирма Loopwing может служить хорошим примером, когда для продвижения изобретения (идеи) создается предприятие, вся деятельность которого на этом одном изобретении только и держится. Конечно, это не очень хорошо. Для инновационной фирмы надо вести одновременно 2 – 3 направления, и иметь несколько идей в запасе. Но бывает, как видно, успешным и такой вариант ведения бизнеса. Вероятно, это говорит о высоком потенциале изобретения Минору Есида.