Kompaktnější a účinnější vertikální turbíny mohou být budoucností větrných farem

Farma větrných turbín se svislou osou. Půjčka: Oxford Brooks University

Nyní známý pohled na tradiční větrné turbíny lze později nahradit větrnými turbínami s kompaktnějšími a účinnějšími vertikálními turbínami.

Nová studie z Brooks University v Oxfordu zjistila, že konstrukce vertikálních turbín je mnohem efektivnější než tradiční velké větrné turbíny, přičemž vertikální turbíny navzájem zvyšují výkon až o 15%, pokud jsou instalovány v párech.

Výzkumný tým Oxford Brooks School of Engineering (ECM) pod vedením profesora Jakova Tzanakise provedl hloubkovou studii s využitím více než 11 500 hodin počítačového modelování, aby ukázal, že větrné farmy mohou být efektivnější než tradiční. Rotační horizontální osové větrné turbíny (HAWT) pro kompaktní větrné turbíny se svislou osou (VAWT).

Vertikální turbíny jsou účinnější než tradiční větrné mlýny

Studie poprvé v realistickém měřítku demonstruje potenciál velkých VAWT překonat turbíny současných větrných farem HAWT.

VAWT se otáčejí kolem svislé osy na zemi, և ukazují opačné chování známé konstrukce šroubů (HAWT). Výzkum ukázal, že VAWT navzájem zvyšují výkon, když jsou uspořádány do síťových konfigurací. Umístění větrných turbín je důležité při navrhování větrných farem pro maximalizaci výkonu.

Komentuje profesor Tzanakis. „Tato studie dokazuje, že budoucnost větrných elektráren musí být vertikální. Větrné turbíny se svislou osou mohou být navrženy tak, aby byly navzájem mnohem blíže, což zvyšuje jejich účinnost a v konečném důsledku snižuje ceny elektřiny. Z dlouhodobého hlediska mohou VAWT pomoci urychlit zelený přechod našich energetických systémů tak, aby čistší a udržitelnější energie pocházela z obnovitelných zdrojů. “

Vzhledem k tomu, že se větrná energie ve Velké Británii do roku 2030 téměř zdvojnásobí, jsou zjištění základním kamenem navrhování efektivnějších větrných farem, porozumění rozsáhlým technikám sběru větrné energie a v konečném důsledku zdokonalení technologie obnovitelné energie, která by rychleji nahradila fosilní paliva.

Nákladově efektivní způsob, jak dosáhnout cílů větrné energie

Podle Globální zprávy o větru z roku 2021 bude svět muset v příštím desetiletí využívat větrnou energii třikrát rychleji, aby dosáhl nulových cílů a vyhnul se nejhorším dopadům změny klimatu.

Přední autor prezentace և Komentoval Joachim Toftegard Hansen, absolvent bakalářského inženýrství. „Větrné farmy z éry větru jsou jedním z nejúčinnějších způsobů výroby zelené energie, ale mají jednu hlavní nevýhodu. Vítr se blíží k první řadě turbín, rázy vytvoří proud po proudu. Turbulence škodí výkonu následujících sérií.

„Jinými slovy, první řada převede asi polovinu kinetické energie větru na elektřinu, zatímco v zadní řadě toto číslo klesne na 25–30%. Každá turbína stojí více než 2 miliony liber / MW. Jako inženýra mi přirozeně došlo, že by měl existovat nákladově efektivnější způsob. “

Studie je první, která komplexně analyzuje mnoho aspektů výkonu větrné turbíny: hmotnostní úhel, směr otáčení, rozsah turbíny, počet rotorů. Toto je také první studie, která zkoumá, zda je zlepšení výkonu správné pro sadu tří turbín VAWT.

Spoluautor článku և Odborný asistent ECM Dr. Mahak komentuje: „Důležitost používání výpočetních metod k porozumění fyzice toku by neměla být podceňována. Tyto typy studií na zlepšení designu jsou součástí nákladů ve srovnání s obrovskými experimentálními testovacími zařízeními. „To platí zejména v raných fázích návrhu; je to nesmírně užitečné pro průmyslová odvětví, která se snaží dosáhnout maximální účinnosti návrhu a spotřeby energie.“

Studie byla zveřejněna v Mezinárodním věstníku: Obnovitelná energie (ELSEVIER),

Odkaz. „Digitální modelování a optimalizace párů větrných turbín se svislou osou. Rozsáhlý přístup “, autor: Joachim Toftegard Hansen, Mahak Mahak և Yakovos Tzanakis, 4. března 2021 Obnovitelná energie,
DOI: 10,1016 / h. René .2021.03.001:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Výjimečná biologická rozmanitost ve 14,7 milionu let starém tropickém deštném pralese a osvětluje vývoj

Ekologická rekonstrukce bioty Zhangpu. Obrazový kredit: NIGPAS Nově objevený miocénní biom osvětluje vývoj deštného pralesa Mezinárodní výzkumná skupina vedená profesorem WANG Bo a profesorem SHI...

Newsletter

Subscribe to stay updated.