Γερμανοί μηχανικοί δημιούργησαν μια τουρμπίνα που λειτουργεί με τον πιο αδύναμο άνεμο
Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Fraunhofer και τον Όμιλο BBF ανέπτυξαν μια ανεμογεννήτρια μικρού μεγέθους ικανή να παράγει ηλεκτρική ενέργεια ακόμη και σε ελαφρούς ανέμους – από 2,7 m/s. Η νέα εγκατάσταση συνδυάζει ελαφριά σύνθετα υλικά και βελτιστοποιημένη αεροδυναμική, παρέχοντας απόδοση έως και 53% και ισχύ 2,5 kW. Η ανάπτυξη καθιστά δυνατή τη χρήση ανανεώσιμων πηγών όπου προηγουμένως ήταν αδύνατη.
Σε αντίθεση με τις συμβατικές συμπαγείς ανεμογεννήτριες, οι οποίες απαιτούν ταχύτητα ανέμου περίπου 4 m/s για να ξεκινήσουν, ο νέος ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται με 2,7 m/s. Στόχος του έργου είναι η αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας σε όλες τις καιρικές συνθήκες.
Οι δοκιμές αεροδυναμικής σήραγγας έδειξαν ότι ο στρόβιλος μπορεί να φτάσει ταχύτητες έως και 450 rpm και να αποδώσει ισχύ εξόδου 2,5 kW με ταχύτητα ανέμου 10 m/s – 83% μεγαλύτερη από παρόμοια συστήματα της αγοράς.
Η απόδοση του νέου εργοστασίου φτάνει το 53%, το οποίο είναι κοντά στο θεωρητικό όριο του 59,3% που ορίζει ο νόμος Betz. Δηλαδή, η απόδοση της γεννήτριας είναι 89,37% του θεωρητικού ορίου.
Αυτό επιτεύχθηκε χάρη στο βελτιστοποιημένο αεροδυναμικό σχήμα και τη χρήση μιας νέας γενιάς σύνθετων υλικών. Τα πτερύγια του ρότορα αποτελούνται από δύο ελαφριά κοίλα κελύφη κατασκευασμένα από ινώδη σύνθετα υλικά, γεγονός που μειώνει το συνολικό βάρος της δομής κατά 35%.
Τα μέρη κατασκευάζονται με την ακριβή τοποθέτηση των λωρίδων ινών σε ένα ειδικό καλούπι, το οποίο στη συνέχεια σκληραίνει με ρητίνες ή άλλα πλαστικά. Για τη δημιουργία του καλουπιού, η ομάδα χρησιμοποίησε έναν βιομηχανικό 3D εκτυπωτή ικανό να εκτυπώνει αντικείμενα μεγέθους έως και δύο μέτρων. Μετά από αυτό, οι λωρίδες ινών τοποθετήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα ειδικό σύστημα, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Αυτή η πλήρως αυτοματοποιημένη διαδικασία εξασφάλισε σταθερή ποιότητα, ελαχιστοποίησε την επικάλυψη που είναι χαρακτηριστική της χειροκίνητης επίστρωσης και επέτρεψε ελαφρύτερα, πιο συμπαγή εξαρτήματα.
Η πολυστρωματική δομή καθιστά τον ρότορα εύκαμπτο – σε ισχυρές ριπές ανέμου, τα πτερύγια κάμπτονται ελαστικά και περιστρέφονται προς την κατεύθυνση της ροής, μειώνοντας τον κίνδυνο ζημιάς. Χάρη σε αυτό, ο στρόβιλος δεν χρειάζεται ένα πολύπλοκο σύστημα ελέγχου, καθώς ρυθμίζει την ίδια την ταχύτητα περιστροφής και προστατεύεται από υπερφόρτωση.
Τα πρώτα πέντε πρωτότυπα έχουν ήδη παραδοθεί στον Όμιλο BBF για δοκιμή σε διάφορες τοποθεσίες. Το επόμενο στάδιο θα είναι η ανάπτυξη ανακυκλώσιμων μονοϋλικών και η βελτίωση των ρότορων. Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, η νέα τουρμπίνα μπορεί να είναι ένα βήμα προς τη δημιουργία προσιτών τοπικών συστημάτων αιολικής ενέργειας.
https://hightech.plus/2025/10/17/nemeckie-inzheneri-sozdali-turbinu-rabotayushuyu-pri-samom-slabom-vetre
Немецкие инженеры создали турбину, работающую при самом слабом ветре