Специалисты Дании и Британии при помощи компьютерного моделирования разработали более эффективную разновидность ветровых турбин, сопротивляющихся турбулентности.
Стандартный ротор ветровой турбины состоит из лопастей — обычно двух или трех. Более сложные конструкции снабжены ножевой опорой, которая меняет угол наклона лопастей в зависимости от направления ветра. Когда ветер проходит сквозь лопасти турбины, образуется спутная струя — воздушное возмущение в виде вихрей. Конечно, оно не такое сильное, как турбулентность, через которую проходят самолеты, но суть та же. Из-за этого скорость ветра, проходящего через первый ветряк, падает. А у расположенных позади турбин снижается производительность, пишет Popular Mechanics.
Ученые из Орхусского университета в Дании и Даремского университета в Британии обнаружили, что многороторные турбины легче преодолевают турбулентность и течения спутных струй. Это значит, что они производят больше энергии и к тому же меньше подвержены нагрузке.
«Мы изучили несколько различных геометрий и динамик многороторных турбин и обнаружили, что оптимальная конструкция — это турбина с четырьмя винтами, находящимися максимально далеко друг от друга. Это приводит к образованию минимальной турбулентности и скорейшей стабилизации спутной струи позади турбины», — объяснил Махди Абкар, участник проекта.
Дополнительные винты повышают выход энергии без увеличения диаметра лопастей — эта тенденция сейчас становится все более популярной. Однако у такого подхода есть недостатки: повышаются требования к материалам, способным выдержать нагрузку конструкции диаметром 150 метров и более, растет стоимость производства, транспортировки и эксплуатации турбины.
По словам Абкара, строительство многороторной турбины обойдется на 15% дешевле, чем турбины с одним ротором, а изготовить и транспортировать ее будет проще. Она будет производить на 2% больше энергии. Кажется, что это немного, но в масштабе планеты существенно снизит эмиссию углекислого газа и ускорит перехд на чистую энергию.
Турбину, которая вырабатывает энергию от легчайшего порыва ветра, разработали в США. Она улавливает ветер со скоростью менее 15 км/ч, который бесполезен для обычного ветряка.
Читайте по теме. Ветроэнергетика Европы: прогноз до 2023 года
