Альтернативные источники энергии в мире всегда интересовали человечество и, особенно, в последнее время. Развитие возобновляемых источников энергии, кроме обеспечения электроэнергией регионов, необходимо для экономии топливо-энергетических ресурсов и снижения негативного влияния на окружающую среду.
Сегодня активно развивается ветроэнергетика, одной из задач которой является разработка ветродвигателя, который может эффективно работать даже при низких значениях скорости ветра.
Широко используемые в настоящее время в мире лопастные ветрогенераторы неустойчиво и неэффективно работают при малых скоростях ветра. Поэтому весьма интересны ветроустановки, использующие эффект Магнуса, основные преимущества которых проявляются при низких, но наиболее часто повторяющихся скоростях ветра 2–6 м/с.
Роторная установка вместо обычных лопастей имеет вращающиеся вдоль продольной оси цилиндры. Как известно, эффект Магнуса заключается в том, что при вращении цилиндров в поперечном воздушном потоке создается подъемная сила, аналогичная возникающей при обтекании криволинейных поверхностей типа крыла самолета.
Исследования, проведенные в Минске и Новосибирске, показали, что при определенных условиях (геометрия, размеры, частота вращения цилиндров и др.) эффективность использования мощности набегающего потока при малых скоростях ветра существенно выше, чем для обычных лопастных ветротурбин.
В Беларуси впервые в мировой практике фирма Аэролла совместно с коллективом сотрудников НАН Беларуси создала опытную ветроустановку роторного типа мощностью 100 кВт, которая была смонтирована вблизи окружной дороги г. Минска (см. фото). Диаметр ротора турбины – 36 м, расчетная скорость ветра – 9,5 м/с.
В Новосибирске институт теоретической и прикладной механики СО РАН на основе проведенных фундаментальных исследований разработал принципиальную схему высокомоментного ветродвигателя (ВЭУ) нового типа — с вращающимися цилиндрами (эффект Магнуса) и дополнительными усовершенствованиями.
Исследования проведены в аэродинамической трубе Т-324 ИТПМ на моделях ВЭУ и на отдельных вращающихся и невращающихся цилиндрах. Разработаны методы расчета характеристик ветроколеса.
Рабочий диапазон скоростей ветра составляет не менее 2 — 40 м/с вместо 5 — 25 м/с для лопастных ВЭУ. Выработка энергии и суточная продолжительность работы увеличиваются в 2 раза и более.
Оптимальный диапазон мощностей — от 30 до 500 кВт, максимальный — до 2 МВт при диаметре ветроколеса 15 — 50 м и более.
Данная разработка защищена патентом в России, к ней проявлен интерес со стороны различных фирм — отечественных и зарубежных.
