Американці розробили ефективні «біпланні» лопаті для вітрогенраторів

Американські інженери розробили «біпланні» - розділені всередині надвоє – лопаті для вітрогенраторів.

Інноваційне рішення запропонували у Каліфорнійському університеті у Лос-Анджелесі (UCLA), передає rlocman.

Нова лопать, яка розділена надвоє поруч з ротором, і зливається в одну на кінці, робить вітротурбіну легшою і дозволяє більш ефективно збирати енергію.

Вони приблизно на 45% легші, ніж звичайні монопланні лопаті такої ж довжини, зроблені з таких же матеріалів.

Дослідження ефективності конструкції було опубліковано в журналі Renewable Energy.

Ідея біпланних лопатей вітрової турбіни належить професору механічного та аерокосмічного машинобудування школи інженерії Генрі Семуелі в UCLA Річарду Вірцу, який розробляє її з 2008 року.

Нова конструкція була відзначена патентом США у 2017 році.

"Це може змінити наш підхід до проектування великих вітрових турбін і ще більше підвищити привабливість вітроенергетики, яка дозволяє відмовитися від викопного палива", - сказав.

Разом з двома колишніми аспірантами UCLA, Філіпом Чіу і Перрі Рот-Джонсоном, Річард Вірц створив комп'ютерну модель конструкції, яка продемонструвала її аеродинамічні переваги у порівнянні зі звичайними лопатями.

Вони також побудували 3-футову секцію нової лопаті і перевірили її в аеродинамічній трубі, щоб підтвердити результати моделювання.

Крім того, дослідження показали, що конструкція може захоплювати трохи більше енергії, ніж варіант з монопланними лопатями такої ж довжини.

Лопаті сучасних вітряних турбін настільки величезні - часто більше 100 метрів в довжину і вагою понад 60 тонн, - тому що для того, щоб бути ефективними, вони повинні збирати якомога більше енергії вітру.

«Основна ідея біпланної форми полягає в тому, щоб зменшити масу лопатей і, отже, навантаження на всю конструкцію турбіни, - сказав Вірц.

- Концептуально це схоже на двотавровий профіль балки для сталевих каркасів великих будівель: це ідеальна форма, що витримує важкі навантаження".

Для виготовлення більш легких лопатей потрібно було б менше матеріалів, що могло б знизити вартість виробництва вітряних турбін.

Це також може дозволити виробникам будувати більш високі вітрові турбіни, ефективність яких тим більше, чим вище вони підняті над рівнем землі.

За словами Вірца, такі вдосконалення, як нова конструкція лопаті, можуть зробити вітроенергетику дешевшою і збільшити її частку в загальному обсязі відновлюваних джерел енергії в усьому світі.

«Наступним кроком буде виготовлення прототипу лопаті і демонстрація того, що можна зробити, замінивши лопаті на існуючій турбіні», - сказав Річард Вірц.