Проблема низкой скорости ветра долгое время оставалась основным препятствием на пути внедрения ветряных технологий в повседневную жизнь. В большинстве регионов мира ветер либо нестабилен, либо слишком слаб, чтобы запустить традиционные ветрогенераторы. К тому же крупные турбины требуют значительных затрат и места для установки. Новый проект компаний Honeywell и EarthTronics предлагает нестандартное решение этих проблем — компактную и сверхчувствительную турбину Windgate, разработанную специально для условий низкой скорости ветра.
В основе Windgate лежит инновационная технология Blade Tip Power System от EarthTronics, которая кардинально отличается от классического подхода. Обычные ветряные турбины генерируют энергию через ступицу с шестернями, расположенную в центре конструкции. Это создаёт значительное механическое сопротивление, требует минимального уровня ветра 3–4 м/с и со временем приводит к износу. В Windgate генерация электроэнергии происходит прямо на концах лопастей благодаря постоянным магнитам, встроенным в обод кольцевой конструкции. Такой подход снижает инерционные потери, исключает необходимость в редукторе и позволяет запускать турбину уже при ветре в 0,8 м/с — скорости, при которой традиционные турбины остаются бездействующими.
Эта конструкция напоминает велосипедное колесо с кольцевым магнитным контуром — вместо того чтобы использовать мощный крутящий момент в центре, система распределяет генерацию по внешнему периметру. Именно в этой зоне лопасти двигаются с наибольшей скоростью и силой — принцип, хорошо известный в аэродинамике, но впервые столь эффективно применённый в микротурбинах.
Помимо чувствительности к слабому ветру, Windgate выгодно отличается и другими характеристиками. Она компактна — диаметр всего 1,8 метра, вес — 43 кг. Это позволяет устанавливать её не только на мачтах, но и на крышах, стенах или отдельных опорах в условиях ограниченного пространства. Подобная универсальность делает Windgate особенно привлекательной для частных домов, небольших предприятий и даже городских зданий.
Отсутствие редуктора и механических трансмиссий означает не только снижение шума и вибраций, но и повышение надёжности системы. Это крайне важно в жилых кварталах, где шумные ветрогенераторы могут вызвать недовольство соседей. Windgate работает практически бесшумно, а её конструкция требует минимального обслуживания, что снижает долгосрочные эксплуатационные затраты.
Но, пожалуй, главный аргумент в пользу Windgate — это её экономическая доступность. Стартовая стоимость составляет $4500, а затраты на установку — примерно в три раза ниже, чем у традиционных турбин. По расчётам EarthTronics, Windgate способна генерировать до 2000 кВт·ч в год. Это покрывает примерно 15% годового потребления среднего домохозяйства. Пусть это и не позволяет полностью отказаться от внешней электросети, но заметно снижает счета и даёт независимость в условиях нестабильного энергоснабжения.
