Turbinat vertikale më kompakte dhe efikase mund të jenë e ardhmja për fermat me erë

Pamja tashmë e njohur e turbinave të erës tradicionale të helikës mund të zëvendësohet në të ardhmen me ferma me erë që përmbajnë turbina vertikale më kompakte dhe efikase.

Studimi i ri nga Universiteti Oxford Brookes ka zbuluar se modeli i turbinës vertikale është shumë më efikas sesa turbinat tradicionale në fermat me erë në shkallë të gjerë, dhe kur vendosen në çifte, turbinat vertikale rrisin performancën e njëri-tjetrit deri në 15%.

Një ekip hulumtues nga Shkolla e Inxhinierisë, Informatikës dhe Matematikës (ECM) në Oxford Brookes i udhëhequr nga Profesor Iakovos Tzanakis kreu një studim të thellë duke përdorur më shumë se 11,500 orë simulim kompjuterik për të treguar që fermat e erës mund të performojnë në mënyrë më efikase duke zëvendësuar tradicionalen Turbinat me erë me bosht horizontale të tipit helikë (HAWT), për Turbinat me erë me bosht vertikal kompakt (VAWT).

Turbinat vertikale janë më efikase sesa turbinat tradicionale të mullirit me erë

Hulumtimi demonstron për herë të parë në një shkallë reale, potencialin e VAWT-ve në shkallë të gjerë për të tejkaluar turbinat aktuale të fermave me erë HAWT.

VAWT rrotullohen rreth një boshti vertikal në tokë dhe ato shfaqin sjelljen e kundërt të modelit të njohur të helikës (HAWT). Hulumtimi zbuloi se VAWT rritin performancën e njëri-tjetrit kur rregullohen në formacione të rrjetit. Pozicionimi i turbinave me erë për të maksimizuar rezultatet është kritike për hartimin e fermave të erës.

Profesori Tzanakis komenton “Ky studim tregon se e ardhmja e fermave me erë duhet të jetë vertikale. Turbinat e erës vertikale me bosht vertikal mund të projektohen për të qenë shumë më afër, duke rritur efikasitetin e tyre dhe në fund të fundit duke ulur çmimet e energjisë elektrike. Në planin afatgjatë, VAWT mund të ndihmojnë në përshpejtimin e tranzicionit të gjelbër të sistemeve tona të energjisë, në mënyrë që energjia më e pastër dhe e qëndrueshme të vijë nga burimet e rinovueshme. “

Me kapacitetin e energjisë së erës në Mbretërinë e Bashkuar që pritet të dyfishohet deri në vitin 2030, zbulimet janë drejt hartimit të fermave më të efektshme të erës, duke kuptuar teknikat e korrjes së energjisë së erës në shkallë të gjerë dhe përfundimisht duke përmirësuar teknologjinë e energjisë së rinovueshme për të zëvendësuar më shpejt karburantet fosile si burime të energjisë.

Mënyrë me kosto efektive për të përmbushur objektivat e energjisë së erës

Sipas Raportit Global të Erërave 2021, bota duhet të instalojë energjinë e erës tre herë më shpejt gjatë dekadës së ardhshme, në mënyrë që të përmbushë synimet neto zero dhe të shmangë ndikimet më të këqija të ndryshimit të klimës.

Autori kryesor i raportit, i diplomuar në Bachelor i Inxhinierisë Joachim Toftegaard Hansen komentoi: “Fermat moderne të erës janë një nga mënyrat më efikase për të gjeneruar energji të gjelbër, megjithatë, ato kanë një defekt të madh: ndërsa era afrohet në rreshtin e parë të turbinave, turbulencat do të gjenerohet në rrjedhën e poshtme. Turbulenca është e dëmshme për performancën e rreshtave pasues.

“Me fjalë të tjera, rreshti i parë do të shndërrojë rreth gjysmën e energjisë kinetike të erës në energji elektrike, ndërsa për rreshtin e pasëm, ky numër është në 25-30%. Çdo turbinë kushton më shumë se 2 milion £ / MW. Si inxhinier, natyrshëm më shkoi mendja se duhet të ketë një mënyrë më efektive nga kostoja. “

Studimi është i pari që analizon në mënyrë gjithëpërfshirëse shumë aspekte të performancës së turbinës së erës, në lidhje me këndin e vargut, drejtimin e rrotullimit, hapësirën e turbinës dhe numrin e rrotulluesve. Gjithashtu studimi i parë për të hetuar nëse përmirësimet e performancës vlejnë për tre turbina VAWT të vendosura në një seri.

Dr. Mahak, bashkëautor i artikullit dhe Pedagog i Lartë në ECM komenton: “Rëndësia e përdorimit të metodave llogaritëse në kuptimin e fizikës së rrjedhës nuk mund të nënvlerësohet. Këto lloje të studimeve të hartimit dhe përmirësimit janë një pjesë e kostos në krahasim me objektet e mëdha të provës eksperimentale. Kjo është veçanërisht e rëndësishme në fazën fillestare të projektimit dhe është jashtëzakonisht e dobishme për industritë që përpiqen të arrijnë efikasitetin maksimal të projektimit dhe prodhimin e energjisë. “