Nová generácia bezlopatkových veterných turbín prináša podstatne vyšší výkon
Inžinieri z Univerzity v Glasgowe v Škótsku dosiahli pokrok v dizajne bezlopatkových veterných turbín (BWTs). Na rozdiel od tradičných turbín, ktoré využívajú rotujúce lopatky, BWTs fungujú na princípe tzv. „vortex-indukovaných vibrácií“. Keď vietor prúdi okolo valcového telesa, vytvára striedavé víry, ktoré spôsobujú osciláciu celej štruktúry. Tieto vibrácie sa následne premieňajú na elektrickú energiu.
Hlavnými výhodami BWTs sú nižšie nároky na údržbu (žiadne lopatky, prevody ani rotujúce komponenty), tichšia prevádzka (čo je kľúčové pre obytné a mestské prostredia, kde sú tradičné turbíny často nežiaduce kvôli hluku) a kompaktný, priestorovo úsporný dizajn, ktorý umožňuje hustejšie inštalácie. Predchádzajúce pokusy o komercializáciu BWTs sa obmedzovali na malý výkon, typicky medzi 1 a 100 wattmi, pretože pri vyšších výkonoch hrozilo riziko poškodenia konštrukcie.
Výskumný tím identifikoval optimálny dizajn, ktorý bezpečne vyvažuje výkon a štrukturálnu integritu: hriadeľ s výškou 80 centimetrov (0,8 m) a priemerom 65 centimetrov (0,65 m). Táto konfigurácia dokáže bezpečne dodávať špičkový výkon až 460 wattov, čo výrazne prekonáva doterajšie najlepšie prototypy BWTs. Teoreticky by niektoré dizajny mohli generovať až 600 wattov, avšak za cenu štrukturálnej integrity, čo by v reálnych podmienkach viedlo k rýchlemu zlyhaniu. Simulácie boli vykonané pre rýchlosti vetra v rozsahu od 32 do 110 kilometrov za hodinu (8,9 až 30,4 m/s).
Bezlopatkové turbíny prekonávajú kľúčové prekážky, ktoré bránili rozsiahlemu využitiu veternej energie v zastavaných oblastiach. Ich tichá prevádzka a kompaktné rozmery ich robia ideálnymi pre mestské prostredie, kde by mohli prispievať k decentralizovanej výrobe energie. To by mohlo viesť k väčšej energetickej nezávislosti miest a zníženiu záťaže na centralizované energetické siete.
Tento výskum naznačuje posun v prístupe k obnoviteľným zdrojom energie. Namiesto neustáleho zväčšovania rozmerov turbín sa zameriava na optimalizáciu dizajnu a využitie nových fyzikálnych princípov. Koncept „sladkého miesta“ medzi výkonom a stabilitou je kľúčový pre praktické nasadenie a ukazuje, že inteligentný dizajn môže byť rovnako dôležitý ako hrubá sila.
Hoci 460 wattov je pre bezlopatkovú turbínu významný výkon (prekonávajúci úredchádzajúce prototypy), je dôležité zdôrazniť, že ide o malý výkon v porovnaní s megawattovými turbínami, ktoré napájajú celé mestá. Tento typ turbín je primárne určený pre malosériovú výrobu energie, napríklad pre jednotlivé budovy, pouličné osvetlenie alebo menšie komunity.
Zdroj: interestingengineering.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
