Ветровые турбины с четырьмя роторами имеют явное преимущество перед однороторными и стоят на 15% меньше

Ветровые турбины с четырьмя роторами

Исследователи смоделировали гидродинамику многороторных ветряных турбин и их взаимодействие в ветряных электростанциях. Исследование демонстрирует явное преимущество для модели турбины с четырьмя роторами.

Исследователи из Орхусского и Даремского университета в Великобритании смоделировали гидродинамику многороторных ветряных турбин с помощью численного моделирования с высоким разрешением, и оказалось, что ветряные турбины с четырьмя роторами на одном фундаменте имеют ряд преимуществ.

Ветровые турбины с четырьмя роторами

Ветряная турбина генерирует энергию от ветра, но когда поток ветра проходит через лопатки турбины, создается область с более низкими скоростями ветра и более высокой турбулентностью, называемая следом ветряной турбины. Следующая ветряная турбина подвержена этой турбулентности что приводит к нескольким последствиям. Во-первых, она производит меньше энергии, а во-вторых, увеличивается структурная нагрузка.

ВИАДУКИ С ВЕТРОВЫМИ ТУРБИНАМИ СТАНУТ НОВЫМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ

«В ходе исследования мы обнаружили, что турбулентность и токи в турбинах восстанавливаются намного быстрее при работе турбин с несколькими роторами. Это означает, что при использовании турбины с несколькими роторами следующая турбина будет производить больше энергии и подвергаться меньшей нагрузке, из-за уменьшения турбулентности », — говорит Махди Абкар, доцент кафедры инженерии Орхусского университета.

Ветровая турбина с несколькими роторами создает меньшую турбулентность, и ветер быстрее «восстанавливается», что означает более высокую выходную мощность. И это важные данные в то время, как ветряные турбины становятся все больше, а значит, и все дороже.

«Вы всегда можете увеличить выходную мощность за счет увеличения диаметра лопастей ротора, но при строительстве этих массивных конструкций диаметром более 150 метров возникают серьезные структурные проблемы. Требования к материалам возрастают, транспортировка конструкций становится громоздкой и дорогой, и обслуживание ветровых турбин становится более дорогостоящим », — говорит Махди Абкар.

Турбина с четырьмя роторами стоит на 15% меньше, чем у турбины с одним ротором, хотя лопасти покрывают одну и ту же площадь. В то же время конструкция с четырьмя роторами намного легче и поэтому легче транспортируется. И если один из роторов перестанет работать, остальная часть турбины все равно будет производить энергию, в отличие от обычных ветряных турбин. Многороторные турбины на самом деле производят немного больше энергии, чем однороторные турбины.

УКРАИНСКИЙ СТАРТАП SIROCCO ENERGY СОЗДАЛ САМЫЙ БЕСШУМНЫЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР (ВИДЕО)

«Мы исследовали несколько различных геометрий многороторных турбин и обнаружили, что оптимальной конструкцией является турбина с четырьмя роторами, расположенными как можно дальше друг от друга. Последнее приводит к уменьшению турбулентности на выходе и более быстрой стабилизации следа за ветряной турбиной «, говорит Махди Абкар.

источник: reneweconomy.com.au