Turbiny wiatrowe o 10-krotnej większej mocy

Wielu ekspertów twierdzi, że zbliżamy się do teoretycznego limitu poszczególnych sprawności turbin wiatrowych. Z tego powodu naukowcy zastanawiają się nad nowymi sposobami projektowania farm wiatrowych, aby zwiększyć ich wydajność. Naukowcy z Kalifornia Institute of Technology na czele z profesorem Dabiri prowadzą badania w tym zakresie.

Badania terenowe przeprowadzono na eksperymentalnej farmie, na której umieszczone były 24 wiatraki, z których każdy miał wysokość 10 metrów. Daribi zauważa, że farmy wiatrowe, które obecnie powstają, stosują turbiny HAWT, które nie są bez wad. Aby skrzydła o siebie nie zahaczały muszą one stać w dużej odległości od siebie. Oprócz tego ruch wirnika zakłóca przepływ powietrza i praca turbiny, która stałaby blisko, byłaby mało efektywna. Aby zapobiec takiemu marnowaniu energii, buduje się wysokie turbiny, aby wykorzystywały wiatr o większej energii. Wiadomo, że każde kolejne udoskonalenia zwiększają tylko koszty.

Pionowa turbina 3x bardziej efektywna

Profesor Dabiri wyliczył, że uzyskiwalibyśmy dużo więcej energii, gdybyśmy wyłapywali wiatr na wysokości 10 m. I właśnie do tego powinny posłużyć nam turbiny VAWT. Po obserwacji ławicy ryb, wysnuł wniosek, że te turbiny można umieszczać jeszcze bliżej siebie, a sąsiadujące ze sobą turbiny powinny się obracać w przeciwnych kierunkach.

Zespół naukowców postanowił sprawdzić wydajność turbin VAWT oraz ich prędkość obrotową. Doświadczenie polegało na tym, że 6 turbin było ustawianych w różnych konfiguracjach. 5 turbin było przestawianych, tylko jedna miała ustaloną pozycję. Wyniki testów okazały się zadowalające. Turbiny, ustawione 4 średnice wirnika od siebie, eliminowały aerodynamiczne interferencje. Turbiny HAWT musiały mieć odległość 20 średnic. Turbiny VAWT osiągnęły także wyższą moc. Uzyskano z nich 21-47 watów na każdy metr kwadratowy, co daje przeważające zwycięstwo nad turbinami HAWT, które są w stanie wyprodukować 2-3 waty.

Zespół profesora Dabiri nadal prowadzi badania nad turbinami. Jego celem jest udoskonalenie turbin w taki sposób, aby zwiększyły swoją wydajność 10-krotnie.

źródło: gizmag