Dobrze złapać wiatr
Turbiny elektrowni wiatrowych mogą mieć zupełnie inną budowę, niż te stosowane obecnie.

 

John Dabiri/Cal Tech

FLOWE

Konstruktorem nowych turbin jest profesor John Dabiri, specjalista aeronautyki i bioinżynierii z Caltech.  Zbudował on wiatrak, który ma wertykalne łopaty. 24 takie wiatraki, o wysokości 10 metrów i szerokości niewiele ponad metr każdy,  stanęły na eksperymentalnej farmie FLOWE (Field Laboratory for Optimized Wind Energy) na północy hrabstwa Los Angeles, w 2010 roku. Po przeprowadzeniu wielu testów okazało się, że takie wertykalne konstrukcje są o wiele wydajniejsze od wiatraków tradycyjnych.  – Wprawdzie wiatr wiejący 100 stóp nad ziemią jest silniejszy, aniżeli ten wiejący 30 stóp nad ziemią – przekonuje Dabiri – to jednak tego wiatru wiejącego niżej i tak jest tyle, że gdybyśmy potrafili wykorzystać jego siłę w zadawalający sposób, uniezależniłoby to ludzkość od wszystkich innych źródeł energii.

Wiatraki tradycyjne, a więc z horyzontalnie zorientowanymi łopatami wirników nie są za bardzo wydajne.  Przede wszystkim prądy powietrzne wywoływane przez jeden wiatrak wpływają istotnie na pracę drugiego – zaburzają ją – przez co większość wiatru docierającego na typową  farmę wiatrową  marnuje się. Żeby temu zjawisku przeciwdziałać buduje się coraz wyższe wiatraki z coraz większymi łopatami wirników. Ale to zwiększa koszty wiatrowych instalacji oraz powoduje, że stają się one zbyt skomplikowane,  a także zbyt nieprzyjazne dla środowiska. Im wyższe i potężniejsze turbiny tym bardziej stają się głośne i tym bardziej zagrażają ptakom oraz nietoperzom.

W rozwiązaniu Dabiri’ego tych problemów nie ma. Wiatraki mogą być zdecydowanie niższe (ledwie 10-metrowe), a poza tym można je znacznie gęściej ustawiać jeden obok drugiego. Wystarczy odległość pięciu metrów, by całkowicie wyeliminować wpływ jednego wiatraka na drugi. To pozwala znacznie bardziej zagęścić szereg turbin i zwiększyć ich efektywność.  W rozwiązaniach klasycznych wiatraki musi oddzielać odległość co najmniej 20 metrów. Rzeczywiście. Wydajność klasycznej farmy wiatrowej szacuje się na 2-3 waty na metr kwadratowy całego  zajmowanego przez nią obszaru. Tymczasem wydajność farmy FLOWE to od 21 do 47 watów na metr kwadratowy całego jej terenu. To ogromna różnica. Poza tym wiatraki Daribi’ego są znacznie tańsze.

Wyniki tych ciekawych badań omawia najnowsze wydanie czasopisma  Journal of Renewable and Sustainable Energy. Na zdjęciu fragment instalacji FLOWE.

Aktualności, komentarze

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj