Как приручить джинна?

Taifun11 марта 2011 года на остров Хонсю обрушился удар землетрясения и цунами, ставший причиной гибели 19 000 человек и  крупной радиационной авария на  АЭС Фкусима-1.  Авария привела к расплавлению активных зон реакторов на трёх энергоблоках  станции и последующим их тепловым взрывам. После этого печально памятного события, Япония была вынуждена отказаться от планов развития атомной энергетики, как основы своей энергетики и активно заняться развитием энергетики альтернативной.

Для Японии переход на альтернативные источники энергии имеет принципиальное значение, так как теперь страна восходящего солнца импортирует 84% необходимой ей энергии.

При этом лопастные ветровые турбины, которые приобретают всё большую популярность в Европе, в стране не прижились. Причиной тому стало то обстоятельство, что почти все смонтированные ранее установки пострадали из-за тайфунов. Было доказано, что обычная ветровая турбина с лопастями пропеллерного типа противостоять силе ветров класса тайфун  не может.

Тайфуны или тропические циклоны, обладающие невероятной силой и непредсказуемые, подобны «джиннам, выпущенным из лампы». Зарождающиеся в северо-западной части Тихого океана, они представляют собой обширные области низкого атмосферного давления, в которых ветры достигают скоростей более 17 м/с. Используя данные последних 30 лет наблюдений,  Метеорологическое  управление Японии установило, что ежегодно возникают, в среднем, 26 тайфунов. Пути трёх из них проходят  непосредственно над Японскими островами.

В этих условиях главным зелёным ресурсом в Японии стало солнце.

Но с таким решение согласились не все.

Астуши Шимицу демонстрирует модель тайфунного ветрогенератораПо мнению инженера Астуши Шимицу (Atsushi Shimizu), основателя компании Challenergy: «В Японии потенциал для выработки ветровой энергии выше, чем солнечной. И именно тайфуны могут её обеспечить. Одного тайфуна вполне достаточно, чтобы обеспечивать электричеством всю Японию в течение 50 лет». Основанием для столь смелого утверждения стал изобретённый им ветровой генератор энергии, способный не только противостоять силе тайфунных потоков, но и активно их утилизировать.

Схема возникновения силы МагнусаКонструкция ветровой турбины Астуши Шимицу, по сравнению с традиционными лопастными устройствами, включает в себя два принципиальных изменений. Первое новшество состоит в том, что турбины имеют всенаправленную вертикальную ось, способную выдержать непредсказуемость тайфунного ветра. Это техническое решение изобретатель позаимствовал у турбин американской фирмы Urban Green Energy  (UGE). Но в отличие от американских турбин у технического решения японца вообще нет лопастей. Их заменяют три ротора, укреплённые на жёстких – не консольных – осях. Вращательный момент турбины возникает за счёт раскрутки роторов в потоке ветра. При этом, за счёт эффекта Магнуса, на каждом из роторов возникает поперечная сила – сила Магнуса (Magnus Force). Три силы Магнуса, на трёх роторах, совокупно и раскручивают турбину Шимицу. А управление раскруткой роторов позволяет полностью контролировать процесс.

Испытания прототипа установки, проведённые компанией Challenergy, показали, что эффективность его на 10% ниже, чем эффективность традиционных, пропеллерных ветровых турбин. Но ведь это только начало пути нового стартапа.

Астуши Шимицу уже сейчас мечтает о том, что ему удастся оптимизировать конструкцию и установить такой генератор на новом, строящемся в Токио к Олимпийским играм 2020 года, Национальном стадионе. Он не скрывает, что на эти дерзкие планы его вдохновила установка ветровых турбин на Эйфелевой башне в преддверии 21-го Саммита ООН по климату.

Астуши Шимицу у прототипа своей установки

© Игорь Шпинёв

стрелка планирующая влевоПонравилась статья?
Жми «Нравится». Поделись с друзьями.

Комментарии приветствуются!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *