Немецкие инженеры создали домашнюю ветряную турбину с полыми лопастями

Исследователи из Института прикладных исследований полимеров им. Фраунгофера совместно с компанией BBF Group разработали компактную ветряную турбину для домашнего использования с принципиально новой конструкцией роторов. Устройство способно вырабатывать 2500 ватт электроэнергии при скорости ветра 10 метров в секунду.

Главное отличие новой турбины заключается в полых лопастях ротора. В отличие от традиционных конструкций, в которых внутреннее пространство заполняется пенопластом, немецкие инженеры создали пустотелые лопасти. Для производства использовалась технология 3D-печати форм с последующей автоматизированной укладкой композитных волокон с точностью до миллиметра. Полосы материала укладывались послойно в каждую половину ротора, после чего части соединялись в единую конструкцию.

Полые роторы начинают вращаться при скорости ветра 2,7 метра в секунду, в то время как стандартным турбинам требуется минимум 4 метра в секунду. При испытаниях устройство развивало скорость 450 оборотов в минуту. Коэффициент полезного действия турбины составил 53 процента, что близко к теоретическому максимуму в 59,3 процента, установленному законом Беца для преобразования энергии ветра.

Многослойная структура композитного материала обеспечивает эластичное изгибание лопастей при сильном ветре. Во время шторма роторы автоматически поворачиваются против потока воздуха, снижая скорость вращения и предотвращая механические перегрузки конструкции.

Турбина имеет компактные размеры и подходит для установки в частных домах. Максимальная высота подъёма составляет 10 метров для оптимального улавливания воздушных потоков. В настоящее время BBF Group проводит испытания пяти прототипов устройства. После завершения испытаний планируется оптимизировать конструкцию и перейти на производство роторов из мономатериала вместо композита, чтобы упростить последующую переработку.

Источник: New Atlas