Соседство с холмами улучшает работу ветряков на 24% - неожиданный результат нового исследования - «Новости Электроники»
Обычно для увеличения объема выработки электроэнергии ветрогенераторы размещают в самых высоких точках местности или на открытом пространстве океана. Однако ученые из голландского Универистета Твенте в своей работе показали, что максимальной производительности ветроэнергетической установки (ВЭУ) можно добиться, если устанавливать их за холмами.
Исследование было выполнено при помощи компьютерного моделирования с использованием метода крупных вихрей. Расчеты проводились для ветрогенератора высотой 90 м с лопастями длиной 63 м, расположенного с подветренной стороны холма такой же высоты на расстоянии 756 м от него. Именно при такой конфигурации удалось достигнуть теоритического увеличения выработки электроэнергии на 24%.
«Скорость ветра сразу за холмом ниже, из-за чего там создается зона низкого давления. В нее засасывается воздух сверху, где ветер намного сильнее, чем у земли, — объясняет автор исследования доктор Ричард Стивенс. — Это означает, что ветряная турбина не должна быть выше холма, чтобы получать преимущества от обдувания сильными ветровыми течениями, находящимися на больших высотах».
Этот эффект сочетается с положительным влиянием, которое оказывает изменение направления воздушного потока, возникающее при обтекании возвышенности.
«Кроме того, направление ветра над холмом и у земли различается, — рассказывает Стивенс. — Это заставляет медленно движущийся поток отклоняться от точки нахождения ветрогенератора, благодаря чему ВЭУ, расположенная позади холма, попадает в сильные воздушные струи».
Хотя установка ветряной турбины за естественной возвышенностью увеличивает выработку электроэнергии, у такого способа размещения есть и недостатки. Например, моделирование показывает, что усиление ветра повышает турбулентность и, следовательно, скорость износа генераторов.
Сейчас ученые определяют, смогут ли выгоды, которая приносит улучшенная производительность, перекрыть потенциальный ущерб от снижения ресурса ветроэлектрических установок. Кроме того, исследователям предстоит установить возможность получения эффекта, аналогично открытому, в условиях, более приближенных к реальности.
«В этой конкретной ситуации, когда есть только один холм, наблюдается рост выработки электроэнергии, но в действительности рельеф местности намного сложнее», — замечает Ричард Стивенс.
Источник: utwente.nl
И будьте в курсе первыми!
