«Ветряные линзы»

«Ветряные линзы» - инновационная разработка японских ученых. Ветряная линза функционирует аналогично увеличительному стеклу, вот только вместо фокусировки света, ветряная линза, которая представляет собой направленное внутрь изогнутое кольцо по периметру окружности, описываемой лопастями турбины во время их вращения, фокусирует воздушный поток, направляя и ускоряя воздух, когда он входит в зону лопастей. Диаметр линзы составляет 112 метров.

Ветряная линза состоит из входной направляющей насадки, диффузора и внешней кромки. Сильные вихревые потоки, создаваемые диффузором и внешней кромкой ветряной линзы, образуют область низкого давления за пределами турбины. Это увеличивает разность давлений, что позволяет направлять больше ветра в ветряную линзу. Больше воздуха дает больше энергии. Исследователи заявляют, что данный метод способен увеличить производимую ветряной турбиной мощность, одновременно уменьшая шум.

В попытке продвижения идеи применения ветряных линз в открытом море, команда разработчиков создала плавучие платформы в форме шестиугольника для их поддержки. Платформы могут быть объединены в конструкцию в форме пчелиного улья.

Рис.6.3. Ветряные линзы

Размещение ветровых линз на плавучих платформах у берегов Японии позволит в ближайшее время существенно увеличить производство электроэнергии. В марте 2011 года, в кампусе японского университета Kyushu начались испытания «ветровых линз» - инновационной системы ветротурбин, способных генерировать в 2-3 раза больше электроэнергии, чем традиционные ветроагрегаты и существенно снизить цену «ветрового электричества». Данная технология снижает цену ветра ниже стоимости ядерного топлива и угля без дополнительных дотаций.

Ветрогенератор без лопастей

Ветрогенератор без лопастей - одно из главных преимуществ новинки, по словам её создателей, – это способность работать в очень широком диапазоне скоростей ветра. Другое достоинство – компактность. (Рис. 6.4.)

Рис. 6.4. Образец мощностью 10 кВт

Необычный ветряк, по заверению производителя будет стоить на треть дешевле классических ветровых установок той же мощности, а цена на энергию от новой турбины окажется сопоставимой стоимости электричества из розетки.

Изобретатель безлопастного ветряка, владелец патента, — это президент Solar Aero Говард Фуллер (Howard Fuller). Новую установку компания именует «Ветровая турбина Фуллера» (Fuller Wind Turbine).

В основе этого устройства лежит несколько дополненная турбина Теслы (Tesla turbine), изобретённая в 1913 году.

Турбина Теслы — это набор из множества тонких металлических дисков, разделённых небольшими зазорами. Поток рабочей жидкости или газа поступает с внешнего края дисков и проходит по зазорам к центру, закручиваясь и увлекая за счёт эффекта пограничного слоя сами диски. В центре же поток выходит через осевое отверстие.

В турбине Фуллера диски разделены прокладками в форме крыла, что улучшает прохождение потока, а кроме того, создаёт дополнительный крутящий момент на валу. Сама же турбина установлена в коробе, захватывающем воздух, чтобы обрушить его течение на вращающиеся диски.

По оценке компании, в серийном производстве Fuller Wind Turbine будет стоить порядка $1,5 за ватт выходной мощности, а электричество от такой установки обойдётся покупателю примерно в $0,12 за киловатт-час.