Новая ветряная турбина

фото компании GE

Правду в народе говорят: «Совершенству пределов нет!» И жизнь подтверждает эту истину. Конечно, Вы меня поняли уважаемый читатель, речь пойдет о технических новинках в области ветроэнергетики, где, казалось бы, все уже давно изобретено и нового ничего не придумаешь.

Американская корпорация General Electric, приступила к испытаниям в пустыне Мохаве (США) новой ветряной турбины ecoROTR, оснащенной обтекателем в виде купола. Населенный пункт Tehachapi, ветреный город на краю Калифорнии в пустыне Мохаве, оснащен лесом ветровых турбин всех марок и размеров.

И в этой долине стоит один высокий и странный на вид ветряк. Он поднимается в высоту на 450 футов (125 м) от основания до концов лопастей - почти половину высоты Эйфелевой башни. Болтами к ротору прикреплен большой вращающийся серебряный алюминиевый купол. "Это выглядит почти, как если бы НЛО застряли на небольшой высоте," говорит Майк Боумен, руководитель проектов устойчивой энергетики в GE Global Research. "Но купол может быть будущее по использованию ветра"

Компания GE после установки экспериментальный ecoROTR начала тестирование ее на этом участке в прошлом месяце. Если эксперименты подтвердят данные испытаний в аэродинамической трубе, 20000 фунт (10 т) купол может привести к более эффективной работе турбин, где ветер особо не дует. "Насколько я знаю, нет ничего подобного в мире," говорит Боуман.

Проект является частью десятилетней инициативы компании GE, ориентированной на строительство машины с минимальным воздействием на окружающую среду, чтобы спасти деньги клиентов. В частности, реализация проекта должна решить две проблемы в ветряных турбинах:

во-первых, в лопастях турбины слишком много ветра используется не эффективно, как хотелось бы. Во-вторых, лопасти и башни настолько большие и тяжелые, их трудно транспортировать в отдаленные места, где ветер лучше.

Пенополистирол и зубочистки

Проект начался с пенополистирольного мяча и зубочистки два года назад. Марк Литтл, который работает GE Global Research, предложил научным работникам, построить ротор, который может использовать максимально энергию ветра. "Он сказал команде, что нужно искать нетрадиционные решения," рассказывает Боуман. "Вы не можете просто увеличить лопасти. Они и так слишком большие и слишком сложные ".

Когда команда вернулась, то предложила, установить на турбину большой плоский нос. "Дизайн выглядел действительно странно, но он с большим смыслом", говорит Боуман. "Когда ветер попадал в центр ветровой турбины, где

крепятся лопасти, это впустую. Только потому, что лопасти в основном рычаги и тот же ветер оказывает большее усилие и большее давление дальше от ступицы"

фото компании GE

Команда Боумена установила, что, отклоняя ветер от ступицы, можно в лопастях собрать больше энергии. Нос может также позволить им строить большие роторы без удлинения лопастей, так как они могут приложить их к своему периметру.

Группа решила проверить эту идею в аэродинамической трубе в лаборатории GE в северной части штата Нью-Йорк. Они разрезали небольшой пенопластовый шарик пополам и прикрепили его к передней части модели небольшой ветровой турбины с помощью зубочистки и клея.

Команда, в которую вошли инженеры разбирающиеся в динамике потоков, ученые материаловеды, программные инженеры и другие специалисты, стали проводить испытания, моделируя разные условия.

"Когда получили цифровые результаты, мы увидели, что производительность увеличилась на 3 процента," говорит Боуман. "Это, кажется, не так много, но это потенциально много, когда вы примените это новшество на ветроэлектростанции с десятками турбин"

От масштабной модели до башни в 300 футов (125 м)

Следующим шагом было создание десяти футов версию турбины, которую привезли в университет Штутгарта в Германии для получения дополнительного придирчивого тестирования. Команда прибыла с несколькими различными конструкциями для измерения их производительности, загрузки и других параметров. Тесты дали ответ о том, как конечный продукт будет выглядеть, и как она будет работать.

Вернувшись в США, они использовали результаты тестирования для дальнейшей проработки конструкции и дизайна полномасштабной версии ecoROTR, который в настоящее время крутится в Tehachapi.

фото компании GE

Команда установила экспериментальный купол, который составляет 60 футов (18 м) в диаметре, на 1,7 мегаватт ветряную турбину, одну из самых мощных машин GE, которая сидит на высоте 300-футовой башни. Вместо традиционных стальных труб, в его конструкции используют металлическую решетку, завернутую в полиэстер. Балки могут быть загружены в контейнерах, и на обычных грузовиках могут доставляться на стройплощадку.

Боуман физически развитый человек ультра-марафонец, который преодолевает 50-километровый гонку по пустыне. Такую же выносливость он проявляет на своей работе. На прошлой неделе, пристегнув ремни безопасности, он поднялся по лестнице на 300-футовую площадку, чтобы в верхней части турбины, впервые сделать обзор.

Он осмотрел купол и проверил большие серебряные прикрепляющие пятачки, охватывающие множество датчиков, измеряющих все от крутящего момента до возможной поломки. Датчики везде, начиная от башенных ног на уровне земли, до вала турбины. Команда регулярно в режиме он-лайн работает над данными, ища

признаки, ухудшения эксперимента, или подтверждение, что оборудование работает в оптимальном режиме. Этот этап проекта продлится еще четыре месяца.

"Это вершина достижения по использованию энергии ветра," говорит Боуман. "У меня такое чувство, что в новой ветряной турбине, ecoROTR и башня, могут быть идеальной парой"

Источник – GE REPORT

Понравилась статья, поделись с друзьями. Особенно интересно комментарии специалистов в области ветроэнергетики.