211service.com
Projekt dla tańszej energii wiatrowej
Turbina wiatrowa FloDesign , spin-off firmy lotniczej FloDesign z siedzibą w Wilbraham, MA, opracował turbinę wiatrową, która może generować energię elektryczną za połowę kosztów konwencjonalnych turbin. Firma niedawno pozyskała 6 milionów dolarów w pierwszej rundzie finansowania venture i ogłosiła współpracę z deweloperami farm wiatrowych.
Strumień wiatru: Rendering nowej konstrukcji turbiny, która może zwiększyć energię pozyskiwaną z wiatru.
Projekt firmy, który czerpie z technologii opracowanej dla silników odrzutowych, omija podstawowe ograniczenia konwencjonalnych turbin wiatrowych. Zazwyczaj, gdy wiatr zbliża się do turbiny, prawie połowa powietrza przepływa wokół łopat, a nie przez nie, co powoduje utratę energii w odchylonym wietrze. W najlepszym razie tradycyjne turbiny wiatrowe wychwytują tylko 59,3 procent energii wiatru, wartość nazywana limitem Betza.
FloDesign otacza łopaty turbin wiatrowych osłoną, która kieruje powietrze przez łopaty i przyspiesza je, co zwiększa produkcję energii. Nowa konstrukcja generuje tyle samo energii, co konwencjonalna turbina wiatrowa z łopatami o dwukrotnie większej średnicy. Mniejszy rozmiar łopat i inne czynniki pozwalają na upakowanie nowych turbin bliżej siebie niż turbin konwencjonalnych, co zwiększa ilość energii, jaką można wytworzyć na akr gruntu.
Pomysł osłaniania łopat turbin wiatrowych nie jest nowy. Ale wcześniejsze projekty były zbyt duże, aby były praktyczne, lub nie działały dobrze, po części dlatego, że łopaty musiały być ustawione bardzo blisko kierunku wiatru – w granicach trzech lub czterech stopni, mówi Stanley Kowalski , CEO FloDesign. Nowe łopaty są mniejsze i mogą pracować pod kątem od 15 do 20 stopni od kierunku wiatru.
Z przodu turbina wiatrowa wygląda jak wlot powietrza do silnika odrzutowego. Gdy powietrze się zbliża, najpierw napotyka zestaw nieruchomych łopatek, zwanych stojanem, które przekierowują go na zestaw ruchomych łopatek – wirnik. Powietrze obraca wirnik i wychodzi z drugiej strony, poruszając się teraz wolniej niż powietrze wypływające na zewnątrz turbiny. Osłona jest ukształtowana w taki sposób, że kieruje to stosunkowo szybko poruszające się powietrze z zewnątrz do obszaru tuż za wirnikami. Szybko poruszające się powietrze przyspiesza wolno poruszające się powietrze, tworząc obszar niskiego ciśnienia za łopatkami turbiny, który zasysa przez nie więcej powietrza.
Jest prawdopodobne, że taki projekt mógłby podwoić lub potroić moc wyjściową turbiny, mówi Paul Sclavounos , profesor inżynierii mechanicznej na MIT. Część wzrostu wynika po prostu z kierowania powietrza do turbiny za pomocą osłony. Ale Sclavounos zauważa, że pomaga również wykorzystać wiatr otaczający turbinę do przyspieszenia przepływu powietrza, ponieważ moc wytwarzana przez turbinę wiatrową wzrasta wraz z sześcianem prędkości wiatru. Kluczowe pytanie brzmi, czy nowe turbiny można budować i konserwować przy wystarczająco niskich kosztach, mówi Sclavounos.
Firma FloDesign zbudowała już mały prototyp do testów w tunelu aerodynamicznym. Kolejnym krokiem jest zbudowanie systemu o średnicy 12 stóp i mocy 10 kilowatów do testów w terenie. Prototyp zostanie ukończony pod koniec przyszłego roku lub na początku 2010 r., a następnie komercyjne turbiny wiatrowe. (Firma nie przyjmuje jeszcze zamówień.) Ostatecznie firma planuje produkować turbiny o mocy jednego megawata.