Привычные традиционные ветряные установки с огромными лопастями в скором времени могут уйти в небытие – на замену им придут более эффективные ветряные электростанции с компактными турбинами вертикальной конструкции.
Ученые из Оксфордского университета Брукса выяснили, что вертикальной турбины намного более эффективны для использования в крупных ветряных электростанциях, по сравнению с традиционными ветряками. А при парной установке они даже увеличивают производительность друг друга до 15%.
Исследователи из Школы инженерии, вычислений и математики при Оксфордском университете Брукса провели углубленное исследование с использованием компьютерного моделирования, занявшего более 11 тысяч часов, чтобы показать, что ветряные фермы будут работать более эффективно, если заменить традиционные горизонтально-осевые ветровые установки с лопастями (HAWT) компактными ветродвигателями с вертикальной осью (VAWT).
Исследователи впервые продемонстрировали в реалистичном масштабе потенциал крупномасштабных проектов на основе VAWT, имеющих большие преимущества перед нынешними ветряными электростанциями.
Ветряки вертикальной конструкции вращаются вокруг своей оси, проходящей вертикально к земле, и, как показало исследование, VAWT повышают эффективность друг друга, если их расположить в виде сетки.
Следует иметь ввиду, что расположение ветряных турбин, обеспечивающее максимальную отдачу, имеет решающее значение при проектировании ветряных электростанций.
Руководитель исследования профессор Цанакис говорит:
«Это исследование доказывает, что надо строить вертикальные ветряные электростанции. Их можно проектировать таким образом, чтобы можно было размещать ближе друг к другу, что повысит их производительность и, в конечном итоге, снизит себестоимость генерируемой электроэнергии.
В долгосрочной перспективе вертикальные ветряки помогут ускорить переход наших энергетических систем к «зеленой» энергетике».
Полученные данные являются очередным шагом к разработке более эффективных ветровых электростанций и, в конечном итоге, к совершенствованию технологий использования возобновляемых источников энергии.
Один из ведущих экспертов по альтернативной энергетике Йоахим Тофтегаард Хансен прокомментировал эта так:
«Современные ветряные электростанции являются одним из наиболее эффективных способов получения чистой энергии, однако у них есть один серьезный недостаток - когда ветер доходит до первого ряда турбин, возникает турбулентность, которая передается остальным установкам, и это отрицательно сказывается на производительности всех ветряков».
Это значит, что установки в первом ряду будут преобразовывать примерно половину кинетической энергии ветра в электричество, тогда как для последнего ряда это число снизится до 25-30%.
Это первое исследование, в котором всесторонне проанализированы многие аспекты эксплуатации ветряных турбин, включая углы установки, направления вращения, расстояния между турбинами и количество лопастей.
Рады видеть вас на нашем канале и готовы публиковать новые интересные материалы - подписывайтесь и оставляйте свои комментарии.
