Малая энергия ветра для всех: Новые турбины работают всего с 2,7 м/с

Институт прикладных исследований полимеров Фраунгофера IAP и берлинская компания BBF Group представили первые облегченные прототипы недавно разработанной небольшой ветряной турбины. Их совместный исследовательский проект направлен на разработку высокоэффективных турбин для регионов с низкой скоростью ветра, что знаменует собой ключевую веху в развитии децентрализованных энергетических решений.

Новые малые ветряные турбины начинают работать при скорости ветра всего 2,7 м/с - значительно раньше, чем типичные коммерческие модели, которым обычно требуется около 4 м/с. При скорости 10 м/с роторы совершают до 450 оборотов в минуту, вырабатывая около 2 500 Вт энергии. Уровень шума составляет всего 40 децибел, что, как сообщается, не громче, чем у бытового холодильника. Их КПД в 53% удивительно близок к теоретическому максимуму в 59%.

Ключевым фактором высокой эффективности является легкая конструкция лопастей ротора, изготовленных из волокнистых композитов с полой структурой и без пенопластового сердечника. Такая конструкция позволила исследователям снизить вес лопастей на 35%. Компоненты изготавливаются с помощью промышленной 3D-печати и автоматизированной системы укладки волокон (AFP), которая обеспечивает точную укладку полос волокон, сводя к минимуму наложение материала.

Возможные применения

Компактная конструкция и небольшой вес делают новые малые ветряные турбины пригодными для широкого спектра применений. Благодаря скорости запуска всего 2,7 м/с они идеально подходят для регионов с ограниченным ветром, где традиционные системы зачастую экономически нецелесообразны. Они также представляют собой перспективный вариант дополнительного источника энергии для частных домов.

Легкие турбины особенно хорошо подходят для удаленных районов без надежного доступа к электросети, таких как горные хижины, исследовательские станции или островные поселения. Компактная конструкция также делает их практичным и устойчивым источником энергии для оказания помощи при стихийных бедствиях и мобильных операций, обеспечивая энергией полевые лаборатории и аварийные убежища.

По словам Фраунгофера, одно из главных преимуществ новых небольших ветряных турбин заключается в том, что они, как правило, не требуют разрешения на строительство. В большинстве случаев достаточно уведомить местные строительные власти перед установкой. Ожидается, что в долгосрочной перспективе прототипы будут способствовать развитию децентрализованных энергетических островов, сочетающих в себе солнечную энергию, аккумуляторные батареи и небольшие ветряные системы, создавая самодостаточное энергоснабжение, более устойчивое к погодным колебаниям и поддерживающее переход к местной энергетике.

Пять прототипов в настоящее время проходят испытания

В общей сложности пять прототипов были доставлены в BBF Group и будут установлены в различных местах, чтобы проверить их работу в разных условиях и на разных высотах. Пока неясно, когда малые ветряные турбины поступят в массовое производство и станут доступны для частного и коммерческого использования.