Эффективные и бюджетные: ученые создают ветряные турбины "беспрецедентных" размеров

Группа инженеров из Университета Вирджинии разработали новые перспективные конструкции роторов, которые могут значительно повысить мощность и производительность морских ветряных турбин. Об этом пишет Tech Xplore.

Как отмечают в издании, в мире растет потребность в более крупных и эффективных турбинах. Взирая на это, исследователи предложили идеи по максимальному увеличению выработки энергии при минимизации веса ротора и затрат.

"Наши исследования сосредоточены на разработке экономически эффективных роторов ветряных турбин беспрецедентных размеров, предназначенных для работы в открытом море, где ветры сильнее", — заявил докторант Майкл Джонг.

Ученый отметил, что его команда спроектировала роторы с малой, средней и большой шириной лопастей относительно длины лопасти, а также использовала коды моделирования ветряных турбин, чтобы предсказать, какой из трех роторов покажет наилучшие результаты в условиях сильного сдвига ветра, типичного для морских условий.

Среди предложенных проектов — сегментированный сверхлегкий морфинг-ротор мощностью 25 МВт (SUMR). Разработка обещает высокий уровень улавливания энергии при оптимизации затрат.

"Поскольку ветряные турбины постоянно растут в размерах, стало необходимым совершенствовать стратегии проектирования и учитывать структурные проблемы для турбин такого масштаба", — говорится в исследовании.

Регулируя "конусность", наклон от вертикальной плоскости ротора, а также и геометрию конструкции лопастей, исследователи достигли высокой эффективности захвата энергии за счет максимального увеличения площади ротора при минимальной его стоимости.

Кроме того, инженеры сосредоточились на "распределении коэффициента подъемной силы". Этот термин описывает, насколько хорошо форма поперечного сечения лопастей улавливает ветер вдоль своего размаха. Оптимизируя этот параметр, а также углы лопастей, команда создала специализированную структуру для проектирования чрезвычайно больших лопастей, которые являются аэродинамически и структурно жизнеспособными.

"Влияние работы Майкла выходит за рамки одной конструкции турбины. Она закладывает основу для будущих инноваций в технологии ветроэнергетики", — заявил профессор Эрик Лот, который возглавлял исследовательскую группу.

Напомним, на территории Германии стартовало строительство ветряной турбины, которая станет самой высокой в мире.

В свою очередь эстонская компания Freen представила передовые малые ветряные турбины с вертикальной осью вращения, которые подойдут для дома.