Mötesplatsen för dig inom energibranschen, aug, 18 2017
Senaste Nytt

Vindturbiner med vertikala rotorblad ger billigare el till städer och förortsområden

Vindkraftverk med vertikala axlar och vertikala rotorblad vid den tyska övervintringsstationen Neumayer, Dronning Maud Land, Antarktis. Anläggningen är utvecklad av Hochschule Bremerhaven, och byggd av Heidelberg-Motors. Foto: Wikipedia, kredit. Grobe
Vindkraftverk med vertikala axlar och vertikala rotorblad vid den tyska övervintringsstationen Neumayer, Dronning Maud Land, Antarktis. Anläggningen är utvecklad av Hochschule Bremerhaven, och byggd av Heidelberg-Motors. Foto: Wikipedia, kredit. Grobe
Publicerad av
Markku Björkman - 05 aug 2017

Vindkraftverk finns i två huvudtyper. Vanligast är de med tre vingar och horisontell axel (HAWT). Världens största vindkraftspark med den typen öppnade nyligen utanför kusten vid grevskapet Kent i England. Vinden som kommer från alla håll skapar dock problem för lager och växellåda hos så kallade HAWT- vindkraftverk på grund av krav på tonhöjd.

Nu börjar en ny huvudtyp med vertikala axlar och vertikala rotorblad (VAWT) att vinna allt större framgångar.

I en nyligen publicerad artikel i Journal of Renewable and Sustainable Energy, från AIP Publishing presenterar forskare vid delstaten Utah:s American Institute of Physics resultat som visar att ett optimalt utformat VAWT-system kan finansiellt konkurrera med fossila bränslebaserade kraftverk i stads- och förortsområden. Enligt forskarna kan VAWT-systemet användas även av en energianläggning eller av stadens energinät.

Forskarna har upptäckt att små vindturbiner med vertikala axlar (VAWT) har förmågan att fungera effektivt i när de utsätts för starka turbulenta vindbyar, vilket gör dem till ideala energiförsörjare i stads- och förortsmiljöer.

Forskarna tog fram optimala konfigurationer av vindkraftverk med vertikala axlar. Forskningsresultaten visade att VAWT-system kan bidra till en framtid där elkostnaderna sänks eller till och med elimineras helt i stads- och förortsområden.

Enligt en beräkning som utfördes av US Department of Energy skulle vindkraften kunna förse USA med cirka 20 procent av landets el år 2030.

Detta motiverade forskarna att undersöka prestanda och ekonomiska fördelar med vertikala vindturbiner med vertikala rotorblad (VAWT) i stads- och förortsområden.

Forskarnas vinddata samlades från 3-D soniska anemometrar monterade på toppen av trafikstolpar, cirka 9 meter eller 30 meter ovanför marken, och placerade på nio olika stads- och förortsplatser runt Oklahoma City, i delstaten Oklahoma.

Forskarna simulerade 13 olika vindkraftverkskonfigurationer med fokus på fyra speciella designparametrar: Höjddiameterns bildförhållande (H/D), bladets flygplansform, turbinens soliditet och turbinens tröghetsmoment.

Den huvudsakliga prestationsförmågan som användes för att identifiera den optimala konstruktionskonfigurationen var den procentuella energin som turbinen fångade under ett år i förhållande till tillgänglig energi i den turbulenta vinden under samma tidsperiod.

Forskarna analyserade också de olika turbinmodellerna för den normala energikostnaden (LCOE) på ett av testställen och hittade värdena för bladegenskaper som är nödvändiga för ekonomiskt bärbara alternativ. Den optimala konstruktionskonfigurationen producerade el till en kostnad 10 procent lägre än det genomsnittliga nationella amerikanska elpriset.

- Detta är inte slutet på vår forskning. Jag tror vi måste studera mera när det gäller turbindesignkonfigurationen och dess driftsförhållanden som skulle kunna öka mängden energi som fångas av turbinen, berättade forskaren Sa Lam Nguyen, en av projektets ledande forskare. Nguyen utökade nyligen forskningsteamet med en tidigare rådgivare.

Source. Daily Science

 

 

 

 

 

Annons