Ефективні та бюджетні: вчені створюють вітряні турбіни "безпрецедентних" розмірів

Група інженерів з Університету Вірджинії розробили нові перспективні конструкції роторів, які можуть значно підвищити потужність і продуктивність морських вітряних турбін. Про це пише Tech Xplore.

Як зазначають у виданні, у світі зростає потреба у більших і ефективніших турбінах. Дивлячись на це, дослідники запропонували ідеї щодо максимального збільшення вироблення енергії при мінімізації ваги ротора і витрат.

"Наші дослідження зосереджені на розробці економічно ефективних роторів вітряних турбін безпрецедентних розмірів, призначених для роботи у відкритому морі, де вітри сильніші", — заявив докторант Майкл Джонг.

Вчений зазначив, що його команда спроєктувала ротори з малою, середньою і великою шириною лопатей відносно довжини лопаті, а також використовувала коди моделювання вітряних турбін, щоб передбачити, який з трьох роторів покаже найкращі результати в умовах сильного зсуву вітру, типового для морських умов.

Серед запропонованих проєктів — сегментований надлегкий морфінг-ротор потужністю 25 МВт (SUMR). Розробка обіцяє високий рівень уловлювання енергії при оптимізації витрат.

"Оскільки вітряні турбіни постійно зростають у розмірах, стало необхідним удосконалювати стратегії проєктування та враховувати структурні проблеми для турбін такого масштабу", — йдеться в дослідженні.

Регулюючи "конусність", нахил від вертикальної площини ротора, а також і геометрію конструкції лопатей, дослідники досягли високої ефективності захоплення енергії за рахунок максимального збільшення площі ротора за мінімальної його вартості.

Крім того, інженери зосередилися на "розподілі коефіцієнта підйомної сили". Цей термін описує, наскільки добре форма поперечного перерізу лопатей вловлює вітер уздовж свого розмаху. Оптимізуючи цей параметр, а також кути лопатей, команда створила спеціалізовану структуру для проєктування надзвичайно великих лопатей, які є аеродинамічно та структурно життєздатними.

"Вплив роботи Майкла виходить за рамки однієї конструкції турбіни. Вона закладає основу для майбутніх інновацій у технології вітроенергетики", — заявив професор Ерік Лот, який очолював дослідницьку групу.

Нагадаємо, на території Німеччини стартувало будівництво вітряної турбіни, яка стане найвищою у світі.

Своєю чергою естонська компанія Freen представила передові малі вітряні турбіни з вертикальною віссю обертання, які підійдуть для дому.