Энергетический воздушный змей взлетает в Германии

Многие в детстве запускали воздушных змеев. Помните, как было трудно удержать леску на хорошем ветру? Как считают ученые, потенциал воздушного змея позволяет использовать его не только для детских забав или спортивных соревнований.

Стремясь опровергнуть мнение, что немецкие равнины малопригодны для ветряной энергетики, исследователи из Института Фраунгофера работают над созданием генерирующей установки нового типа, с использованием воздушных змеев.

Ученым хорошо известно, что чем выше над уровнем поверхности планеты, тем большим энергетическим потенциалом обладают ветры. По оценкам, на высоте 10 метров лишь треть воздушных потоков достигает скорости 5 метров в секунду, тогда как на высоте 500 метров вероятность такой скорости возрастает на 70%.

Таким образом, вся ветряная энергетика Земли пока что питается лишь «крохами» той энергии, которую потенциально могут предоставить людям перемещения воздушных масс. Но чтобы добраться до «сливок» надо придумать технологию, ведь обычную мачту для турбины вряд ли целесообразно возводить высотой в полкилометра.

Внимание разработчика ветряных энергетических систем из Берлина NTS GmbH привлекли «скайт-системы», для работы над которыми пригласили ученых из Института Фраунгофера. Партнеры намерены создать коммерческую технологию, чтобы производить энергию с помощью сильных ветров на высотах до 500 метров.

«Змеиная» электростанция работает следующим образом. Воздушный змей парит на высоте от 300 до 500 метров. Кабель управления и трос длиной около 700 метров связывает его с подвижной тележкой, перемещающейся на рельсах по кольцевому маршруту. Генератор преобразует кинетическую энергию движения в электричество. Кроме генератора на тележке находится комплекс средств управления и измерений, поддерживающий оптимальную позицию и траекторию движения воздушного змея.

По расчетам разработчиков, воздушный змей площадью 20 кв.м., двигаясь по синусоидальной траектории или по маршруту в виде восьмерки, способен развивать тяговое усилие до 10 килоньютонов, или тянуть за собой тележку весом в одну тонну.

По словам Иоахима Монтнехера (Joachim Montnacher), инженера из Института Фраунгофера: «В сравнении с традиционными технологиями ветропарков, которые опираются на роторы, эта технология предлагает широкий спектр преимуществ. Энергетическая отдача змея намного превышает ветряную турбину, ротор которой вращается на высоте 200 метров. Удвоение скорости ветра дает в восемь раз больше энергии. В зависимости от ветровых условий, восемь воздушных змеев общей площадью 300 квадратных метров можно приравнять к 20 обычным 1-мегаваттным турбинам».

На полигоне, расположенном на территории федеральной земли Мекленбург - Передняя Померания исследователи уже отправили энергетического воздушного змея в первый полет на высоту 400 метров. Пока что для управления им использовался ручной дистанционный пульт, наподобие тех, которым передаются команды моделям самолетов. Теперь ученые работают над настройкой автоматических алгоритмов, обеспечивающих петлевое движение. В конечном итоге управление полетом воздушного змея будет полностью возложено на компьютеры.

По материалам Fraunhofer

• < Энергоэффективность: польза для предприятий
• Динамическая приливная электростанция у китайских берегов >

Комментарии: