Немски изследователи създадоха революционна миниатюрна вятърна турбина, която проправя пътя за децентрализирана възобновяема енергия. Разработката е дело на екип от Института за приложни полимерни изследвания Фраунхофер (IAP) и специалисти от BBF Group.
Иновативната компактна система съчетава усъвършенствана аеродинамика и технологии за производство на влакнести композити, което позволява ефективно генериране на електроенергия дори при слаб вятър.
За разлика от традиционните малки турбини, които изискват скорост на вятъра от около 4 м/с за стартиране, новият модел започва да се върти само при 2,7 м/с, което го прави идеален за региони с нестабилни вятърни условия, като Берлин-Бранденбург.
„Нашата цел е да използваме вятърната енергия възможно най-ефективно за генериране на електроенергия”, казват разработчиците, цитирани в публикация на The Verge.
Тестовете в аеродинамичен тунел демонстрират изключителните характеристики на турбината: тя достига скорост на въртене от 450 об/мин и произвежда до 2500 вата мощност при скорост на вятъра от 10 м/с, което е с 83% по-високо от подобни системи на пазара.
Ефективността на турбината (коефициентът на полезно действие) е 53%, приближавайки се до теоретичната граница на Бец от 59%.
Освен това, общото тегло на турбината е намалено с 35%, благодарение на леката конструкция на ротора, което я прави по-мобилна и намалява разходите за монтаж, насърчавайки крайните потребители и бизнеса да възприемат технологията.
Тайната на успеха се крие в уникалните роторни лопатки, изработени от влакнести композитни материали под формата на две кухи обвивки без пяна. Производството е извършено с помощта на индустриален 3D принтер с площ за изработка 2×2 м и автоматизирана система за поставяне на влакна (AFP), която осигурява прецизно поставяне на влакнестите ленти, последвано от втвърдяване на смолата.
Автоматизираният процес минимизира дефектите, намалява теглото и позволява създаване на компактни компоненти.
Многослойната структура на лопатките ги прави гъвкави: по време на бурни ветрове те се огъват по начин, който автоматично забавя въртенето им, предпазвайки турбината от повреди без никакви аварийни системи за изключване или стабилизиране.
Разработчиците са произвели пет прототипа на новата турбина и са ги представили на BBF Group за полеви тестове на различни места и при различни условия, за да се оцени влиянието на височината и местоположението на турбината върху производителността.
В бъдеще екипът планира да усъвършенства роторите, преминавайки към рециклируеми мономатериали за подобрени екологични характеристики.
Този проект не само демонстрира потенциала на влакнестите композити за увеличаване на здравината и издръжливостта на малки турбини, но и подчертава ролята на иновациите в създаването на персонализирани решения за децентрализирана енергия, помагайки за намаляване на зависимостта от изкопаеми горива.
