211service.com
Design pro levnější větrnou energii
Větrná turbína FloDesign , spin-off z letecké společnosti FloDesign se sídlem ve Wilbrahamu, MA, vyvinula větrnou turbínu, která by mohla vyrábět elektřinu za poloviční cenu než konvenční turbíny. Společnost nedávno získala 6 milionů dolarů ve svém prvním kole rizikového financování a oznámila partnerství s vývojáři větrných elektráren.
Větrný proud: Vykreslení nové konstrukce turbíny, která může zvýšit energii zachycenou z větru.
Design společnosti, který čerpá z technologie vyvinuté pro proudové motory, obchází zásadní limit konvenčních větrných turbín. Typicky, když se vítr blíží k turbíně, téměř polovina vzduchu je tlačena spíše kolem lopatek než skrz ně a energie v tomto odchýleném větru se ztrácí. Tradiční větrné turbíny zachycují v nejlepším případě pouze 59,3 procenta energie z větru, což je hodnota nazývaná Betzův limit.
FloDesign obklopuje lopatky větrné turbíny pláštěm, který vede vzduch skrz lopatky a urychluje jej, což zvyšuje produkci energie. Nový design generuje tolik energie jako konvenční větrná turbína s lopatkami o dvojnásobném průměru. Menší velikost lopatek a další faktory umožňují, aby byly nové turbíny nacpané blíže k sobě než konvenční turbíny, což zvyšuje množství energie, kterou lze vyrobit na akr půdy.
Myšlenka zahalit lopatky větrných turbín není nová. Ale dřívější návrhy byly příliš velké na to, aby byly praktické, nebo nefungovaly dobře, částečně proto, že lopatky musely být velmi těsně zarovnány se směrem větru – do tří nebo čtyř stupňů, říká Stanley Kowalski , generální ředitel FloDesign. Nové lopatky jsou menší a mohou pracovat pod úhlem až 15 až 20 stupňů od směru větru.
Zepředu větrná turbína vypadá jako přívod vzduchu do proudového motoru. Když se vzduch přiblíží, nejprve narazí na sadu pevných lopatek, nazývaných stator, které jej přesměrují na sadu pohyblivých lopatek – rotor. Vzduch otáčí rotorem a vystupuje na druhé straně, přičemž se nyní pohybuje pomaleji než vzduch proudící mimo turbínu. Plášť je tvarován tak, že tento relativně rychle se pohybující venkovní vzduch vede do oblasti těsně za rotory. Rychle se pohybující vzduch zrychluje pomalu se pohybující vzduch a vytváří oblast nízkého tlaku za lopatkami turbíny, která jimi nasává více vzduchu.
Je pravděpodobné, že takový design by mohl zdvojnásobit nebo ztrojnásobit výkon turbíny, říká Paul Sclavounos , profesor strojního inženýrství na MIT. Část zvýšení pochází jednoduše z vedení vzduchu k turbíně s krytem. Sclavounos však poznamenává, že také pomáhá využívat vítr obklopující turbínu k urychlení proudění vzduchu, protože výkon produkovaný větrnou turbínou se zvyšuje s krychlí rychlosti větru. Klíčovou otázkou je, zda lze nové turbíny postavit a udržovat s dostatečně nízkými náklady, říká Sclavounos.
FloDesign již postavil malý prototyp pro testy ve větrném tunelu. Jeho dalším krokem je vybudování systému o průměru 12 stop a 10 kilowattů pro provozní testy. Prototyp bude dokončen do konce příštího roku nebo začátkem roku 2010 a komerční větrné turbíny budou následovat. (Společnost zatím nepřijímá objednávky.) Nakonec společnost plánuje vyrobit turbíny velké až jeden megawatt.