Безплатна енергия на вашия покрив: Инженерите разработиха нова ефективна вятърна турбина
Вятърните турбини с отвесна ос са относително компактни, само че нормално имат релативно ниска успеваемост. Екип от учени от Индия, Италия и Сингапур са измислили нова структура, която би трябвало да е идеална за работа на покрива на градска постройка, и са разгласили проучването си в списание Nature.
В него се разказва турбина с отвесна ос и два комплекта лопатки, въртящи се по едно и също време в разнообразни направления. Според учените, сходна структура създава повече мощ от обособените турбини, заради синергичните взаимоотношения, което ги прави идеални за потребление на градските покриви. Между другото, по-рано стартъп компанията Cell Technologies предложи турбината Blade X1, която може да бъде конфигурирана и на здания.
Резултатите от изследването за оптимизация демонстрират 14% нарастване на мощността спрямо обичайните отвесни вятърни турбини. Лопатките на новата турбина се състоят от профил NACA 0018 с дължина на хордата надлежно 0,12 m и дължина на лопатката 2 m. Основното преимущество пред стандартната отвесна турбина е, че системата не изисква спомагателни механизми против въртящия миг.
Учените са употребявали устройство за хващане напразно, основано на вятърна турбина, и са го издигнали във въздуха със специфичен аеростат. Компютърният разбор на потока сподели, че този метод усилва изходната мощ с 32% и покачва настоящият въртящ миг с 40% по време на динамично прекъсване. Устройството усъвършенства пренасочването на потока към равнината на ротора, постигайки нарастване на мощността от 58% при ъгъл на наклона от 10°. Чрез угнетяване на турбуленцията на върха на острието, той може също да понижи шума, което е изключително потребно в градовете.
Преносимата система е подобаваща за покриви с лимитирано пространство, изискващи по-малко турбини за облекчаване на енергийните потребности, като в същото време понижава шума и усъвършенства естетиката. Характеристиките на структурата също разрешават вятърната турбина да се комбинира с други технологии за възобновима сила, като слънчеви модули, за по-стабилно произвеждане на електрическа енергия.
Човечеството интензивно създава възобновими енергийни източници, само че генерирането от вятър е мъчно за потребление в градовете заради опасността от звук, гъстотата на застрояването и ограничавания въздушен поток. Ето за какво инженерите от ден на ден изследват структурите на дребни турбини, както с хоризонтална, по този начин и с отвесна ос.
Доказано е, че отвесните вятърни турбини са по-жизнеспособния вид за градовете заради способността им да улавят вятъра от всяка посока и да работят по време на турбулентни пориви. В допълнение, те са малко по-лесни за поддръжка и произвеждане.
Вертикалните турбини с прави лопатки бяха най-хубавият избор, заради тяхната елементарност на структурата и цялостната успеваемост и продуктивност спрямо други типове, само че комплицираната динамичност на потока понижи тяхната продуктивност спрямо хоризонталните вятърни турбини. За съществени аргументи за това се смята динамично прекъсване и вихровото взаимоотношение на перката с вятъра. Последните проучвания са фокусирани върху възстановяване на общата успеваемост на турбината посредством угнетяване или намаляване на тези загуби.
