Po pierwsze – duże elementy konstrukcyjne, jakimi są wirniki istniejące obecnie, odnotowują duże straty energii wiatru, gdyż ich kształt nie przypomina skrzydła. Po drugie – wielka i wysoka podstawa, na której umocowany jest wirnik, stanowi naturalną przeszkodę dla wiatru, co również zmniejsza wydajność turbin wiatrowych.

Zdaniem Hu, przepływający przez turbinę strumień powietrza może stracić od 8 do 40 proc. swojej energii, w zależności od warunków pogodowych.

- Chcąc zniwelować istniejące przeszkody w budowie turbin, proponujemy dodanie elementu w postaci takiego małego wirnika – mówi Hu. - Okazuje się, że w ten sposób możemy uzyskać znacznie więcej energii wiatrowej.

Testy laboratoryjne i symulacje komputerowe pokazały, iż przy zastosowaniu dodatkowego małego wirnika uzysk energii zwiększa się nawet o 18 proc. - Jest to już w pełni opracowana technologia, która finalnie sprawi, iż ilość wyprodukowanej przez takie wiatraki energii zwiększy się od 10 do 20 proc., a to duża zmiana - dodaje Sharma.

Duet inżynierów, korzystając z jednorocznej dotacji udzielonej przez Iowa Energy Center, w wysokości 116.000 dolarów, wykorzystują obecnie tunele aerodynamiczne i symulacje komputerowe, ażeby sprawdzić, jak zachowuje się podwójny wirnik w różnych sytuacjach przepływu wiatru i jego siły. To umożliwi optymalizację całej konstrukcji, a w konsekwencji zwiększenie uzysków energii z turbiny wiatrowej.

Obaj inżynierowie chcą wykorzystać wyniki badań do opracowania optymalnej turbiny wiatrowej z podwójnym wirnikiem. Najważniejsze to dowiedzieć się, gdzie druga turbina powinna być umieszczona, jaką ma mieć wielkość i kształt, czy powinna obracać się w tym samym, czy w przeciwnym kierunku.

Na poniższym rysunku przedstawiono, jak przepływa powietrze przez turbinę wiatrową, w której zastosowano podwójny wirnik.

fot. Anupam Sharma

Oprac.: Ewa Grochowska

Tekst źródłowy w języku angielskim można znaleźć pod tym linkiem.