Ветровые станции
Ветровые генераторы могут быть разных размеров и мощностей — от нескольких кВт в аппаратах, которые используются для производства электроэнергии для бытовых нужд и до 3 Мвт – в установках, которые используются для промышленных целей. Электроэнергия производится с помощью ротора, который запускает турбину, с производительностью, которая теоретически может быть высшая за 50%, но на самом деле редко превышает 43-45%. Это уменьшение вызвано рассеяниям энергии через турбулентность.
Традиционные ветровые генераторы, почти без исключения, имеют вертикальную ось обращения. Эта характеристика является основной причиной ограничения для изготовления значительно более мощных установок, чем производятся на данный момент: современные технологии не позволяют спроектировать роторы с диаметром, большим за 100 метров и высотой башни высшей за 180 метров. Кроме этого, установки таких размеров могут быть установлены лишь в прибрежных зонах. Самые большие установки в таких зонах имеют диаметр ротора 70 метров, а высоту башни – 130. Радиус основы подобной установки превышает 20 метров. Основная причина, через которую конструкторы традиционных ветровых генераторов хотят изготовлять такие высокие башни, состоит в том, что чем большее расстояние от земли – тем высшая сила ветра.
Ветровые генераторы с горизонтальной осью вращения. Технологические испытания роторов с осью вращения, перпендикулярной к земной поверхности, по всем параметрах значительно отстают от тех, которые имеют лопасти, сконструированные с особыми профилями крыльев, расположенными параллельно к поверхности земли; затраты на их производство являются меньшими, но и эффективность системы также меньшая, и оценивается она на уровне 30%.
В Турине, в Италии, изучается особая система роторов и проводятся эксперименты с перпендикулярной осью обращения, названной Kitegen, в которой применяются объединения особых профилей ротора со специально разработанной системой преобразования кинетической энергии в электрическую, а также с системой воздушных змеев. На практике, паруса, закрепленные на лопастях за особой системой, должны были бы привести к большей эффективности, поскольку они могут точнее следовать изменениям направления ветра, чем традиционные роторы. Речь идет об инновационной революционной системе, поскольку воздушные змеи могут подниматься к невероятным для металлических башен высотам, используя ветра в наивысших слоях атмосферы, доходя до тропосферы.
