vertical wind turbines by anew institutegerman vawt vertical wind turbines
low wind speed turbine

EFEKTYWNOŚĆ TURBINY WIATROWEJ

Strumień powietrza, przenikając  do turbiny, tworzy siłę ciśnieniową działającą na łopatki śmigła, wprowadzając tym samym turbinę w ruch rotacyjny. Tym sposobem energia kinetyczna strumienia powietrza jest przetwarzana na energię mechaniczną. Turbina wiatrowa może mieć poziomą oś rotacji (śmigło) lub pionową (Savoinius, Darrieus i ich hybrydy).  Główną miarą użyteczności dowolnej turbiny wiatrowej jest współczynnik  konwersji energii wiatru na energię mechaniczną, określający wydajność turbiny wiatrowej.

Zgodnie z klasyczną teorią (prawem) Alberta Betza idealne śmigło jest w stanie przekształcić energię kinetyczną wiatru na energię mechaniczną przy maksymalnym współczynniku konwersji wynoszącym 59.3 %. Idealne śmigło – to dysk o nieskończonej ilości wąskich łopatek, obracający się z nieskończoną częstotliwością, przy tym tarcza dysku powinna znajdować się w położeniu  ściśle równoległym  do kierunku wiatru.

Rzeczywiste  śmigło posiada ograniczoną  ilość łopatek oraz ograniczoną prędkość rotacji.  W rzeczywistości, główna część śmigła (środek dysku) nie może współdziałać w procesie konwersji energii kinetycznej wiatru , gdyż w tym miejscu nie ma łopaty – przestrzeń jest zajęta piastę śmigła  przez  piaste śmigła oraz gondolę generatora. Śmigło przedmuchuje   strumień powietrza przez końcówki (tips) łopat, co nie pozwala końcówkom łopatek współdziałać przy konwersji energii. Tarcza (dysk) rzeczywistego  śmigła w  rzeczywistych warunkach wietrznych nie jest ustawiona ściśle równolegle do kierunku wiatru.

Obecnie, najlepsze rzeczywiste  śmigło w warunkach gdy dysk śmigła nie jest w stanie być na czas ustawionym  równolegle do kierunku wiatru, występują turbulencje, a temperatura oraz gęstość wewnątrz strumienia powietrza ciągle się zmienia, nie jest w stanie przetworzyć więcej niż 35 % energii kinetycznej wiatru. Turbiny śmigłowe niemal osiągnęły granicę technicznej i aerodynamicznej doskonałości i zwiększenie ich wydajności  wydaje się  już niemożliwe.

Dlaczego efektywność turbiny wiatrowej jest tak ważna?

Turbiny o podobnej wielkości zajmują podobny obszar i  wymagają mniej więcej tyle samo nakładu  pracy przy ich instalacji. Potrzebują podobnej infrastruktury jak i materiałów. Czynniki te powodują, że istotną różnicą między turbinami podobnej wielkości są nie ich koszty użytkowania , lecz produktywność analiza kosztów turbiny wiatrowej]  . Ponieważ  w określonym miejscu  może znajdować się tylko jedna turbina  jedna turbina , w  przypadku planów  długoterminowych jest bardziej korzystna  eksploatacja  turbin, które w efekcie wytworzą największą możliwą  ilość energii z  dostępnej energii  wiatru.

Turbiny wiatrowe z pionową osią rotacji, działające zgodnie z zasadą Darrieusa, nie mają limitu (granicy) Betza,  tak jak w przypadku turbin śmigłowych. Jest to związane z tym, że turbiny śmigłowe wykorzystują aerodynamikę  rotacji, natomiast turbiny pionowe ruch liniowy.

Doktor Ken Brown (Wydział   Inżynierii  Mechanicznej na Uniwersytecie w  Melbourne -  University Department of Mechanical and Manufacturing Engineering ) jako pierwszy osiągnął wydajność turbiny wiatrowej  Darrieusa przekraczającą 60 %. (publikacja w czasopiśmie UniNews czerwiec 1993). Również w  artykule z 2005 roku pt. "Eksperymentalne badania nad  turbiną Darrieusa” dr  Gorelov D.N. stwierdził, że turbina pionowa jego konstrukcji podczas  testów w tunelu aerodynamicznym  osiągnęła wydajność  siły wiatru przekraczającą  60% (czasopismo  “Termofizyka i Aerodynamika” t. 12,nr2, wydawca – Syberyjski Wydział  Rosyjskiej Akademii Nauk).

Nasze własne intensywne badania oraz testy przeprowadzane na  modelach  w tunelu aerodynamicznym oraz na  prototypach pełnowymiarowych  w rzeczywistych warunkach wietrznych zaowocowały stworzeniem Anew-S1. Jesteśmy przekonani , że jest to  obecnie najbardziej wydajna turbina  wiatrowa na świecie, która jest w stanie wykorzystać   do 70 % energii kinetycznej wiatru (po przeliczeniu wszystkich mechanicznych i elektrycznych strat).

ANew-S1 jest dostępna zarówno dla przedsiębiorstw, jak i dla klientów indywidualnych! Zakup turbiny wiatrowej