Ветровая электростанция. Ветровая электростанция Сферическая солнечная батарея

Американская компания Solar Aero Research создала турбину без лопастей Fuller . По заявлению компании, изобретение отличается компактностью и невысокой стоимостью – на 1/3 дешевле классических ветровых установок той же мощности.

В основе ветровой установки лежит измененная турбина Теслы (Tesla turbine), изобретенная в 1913 г. для выработки энергии из пара или сжатого воздуха. Турбина Теслы – это множество тонких металлических дисков, разделенных небольшими зазорами. Поток рабочей жидкости или газа поступает с внешнего края дисков и проходит по зазорам к центру, закручиваясь и увлекая за счет эффекта пограничного слоя сами диски. В центре поток выходит через осевое отверстие.

В турбине Fuller Wind Turbine(Турбина Теслы ) диски разделены прокладками в форме крыла – это улучшает прохождение потока и создает дополнительный крутящий момент на валу. Сама турбина установлена в коробе, захватывающем воздух, чтобы обрушить его течение на вращающиеся диски.

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию. Ветровая электростанция на постоянном воздушном потоке включает множество ветроэнергетических установок, содержащих ветровые колеса с электрогенератором, нагревательный элемент и аэродинамическую трубу. Ветровые колеса с электрогенератором расположены в подземных туннелях, соединенных с башней, в которой расположены газовые горелки, создающие постоянный воздушный поток. Башня выполнена из полимерных материалов, снабжена ребрами жесткости в виде обручей и подвешена на тросах к аэростату. На башне в устье аэродинамической трубы смонтирован барабан с лопастями, установленный с возможностью вращения и создания разрежения под действием горизонтальных потоков воздуха. Ветроэнергетическая установка пригодна для установки в труднодоступных местах и обеспечивает возможность бесперебойного получения электроэнергии, а также уменьшение шумовых и вибрационных воздействий на окружающую среду. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2504685

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в механическую и электрическую энергию.

Актуальность изобретения.

Проблема обеспечения жителей Земли энергией столь актуальна, что заставляет мощные в военном отношении страны принудительно перераспределять не возобновляемые источники энергии в своих целях. Разумное же человечество уменьшение полезных ископаемых компенсирует поиском альтернативных источников получения энергии.

Среди множества альтернативных возобновляемых источников энергии ветроэнергетика является весьма привлекательной.

Результаты исследований американских энергетиков впечатляют, согласно полученным данным даже с учетом всех погрешностей и невысокого КПД (преобразование кинетической энергии ветра в механическую на уровне 39-42% и преобразование механической энергии в электрическую на уровне 90-94%), ветряные электростанции могут обеспечить энергией весь земной шар .

Ветроэнергетика развивается особо быстрыми темпами 25-30% в год. К 2012 году установочная мощность ветроэлектрических установок в мире должна приблизиться к 160 ГВт .

Достоинства и недостатки ветроэнергетики.

Достоинства: Экологически-чистый вид энергии. Производство электроэнергии с помощью «ветряков» не сопровождается выбросами CO2 и других газов. Ветровые электростанции занимают мало места и легко вписываются в любой ландшафт, а также отлично сочетаются с другими видами хозяйственного использования территорий.

Энергия ветра, в отличие от ископаемого топлива, неистощима. Ветровая энергетика - лучшее решение для труднодоступных мест. Недостатки: нестабильность. Нестабильность заключается в негарантированности получения необходимого количества электроэнергии. Ветряк как парусник работает, пока есть ветер. Относительно невысокий выход электроэнергии. Ветровые генераторы значительно уступают в выработке электроэнергии дизельным генератором, что приводит к необходимости установки сразу нескольких турбин. Кроме того, ветровые турбины неэффективны при пиковых нагрузках. Высокая стоимость: стоимость установки, производящей 1 мега-ватт электроэнергии, составляет 1 миллион долларов.

Шумовое загрязнение, шум, производимый «ветряками», может причинять беспокойство, как диким животным, так и людям, проживающим поблизости .

Ветряки являются причиной низкочастотных колебаний, которые влияют на здоровье людей.

Главным недостатком данных ветряков являются простои из-за отсутствия постоянно действующего ветрового потока.

Нет ветра - нет электроэнергии. Извольте тратить накопленное.

Существует множество ветряков различных конструкций ветровых колес и ветровых турбин .

Некоторые недостатки ветряков конструкторы успешно устраняют. В основе Ветровой турбины Фуллера - безлопастного ветряка лежит несколько дополненная турбина Теслы, изобретенная в 1913 году.

Турбина Теслы - это набор из множества тонких металлических дисков, разделенных небольшими зазорами. Поток рабочей жидкости или газа поступает с внешнего края дисков и проходит по зазорам к центру, закручиваясь и увлекая за счет эффекта пограничного слоя сами диски. В центре же поток выходит через осевое отверстие.

На высоте, как известно, ветер дует сильнее, чем у поверхности земли. Британские архитекторы David Amold и Alexa Ratzlaff предлагают создавать специальные небоскребы, главной целью которых как раз и будет генерация ветряной энергии, - ветровой поток должен разгоняться по винтообразным ребрам здания и подаваться на ветряки, расположенные на крыше небоскреба .

Проект интересен, но пока не воссоздан даже на моделях. При своем движении воздушный поток гудит, множество ветряков на крыше небоскреба тоже при работе лопастей генерируют инфразвуковые волны опасные для здоровья людей. Как жить в таком доме?

Данный проект можно принять за идейную основу нашего прототипа, как попытку использовать постоянно действующие потоки воздуха на больший высотах, конечно, устанавливать ветряки на крышах жилых помещений весьма нежелательно.

Известна тепловихревая электростанция , которая содержит трубу с генератором вихря, ветроколеса, установленные на вертикальном валу, и электрогенератор. Электростанция снабжена дополнительным генератором вихря, дефлектором, системой подогрева воздуха. Ветроколеса установлены в трубе, а крылья ветроколес размещены в зоне вихревого воздушного потока. Большим достоинством этого изобретения является генерация постоянного воздушного потока, что предотвратит простои ветряка.

Недостатки следующие.

Принцип обычной печки, в трубе которой установлено ветровое колесо. Новизна в том, что для увеличения тяги, восходящий воздушный поток, возникающий за счет разницы температур между низом и верхом трубы, приводится в вихревое движение, которое, по мнению авторов, должно значительно увеличить мощность и скорость воздушного потока.

Вызывает сомнение, что вихревое динамическое движение воздушного потока благотворно повлияет на крылья ветрового колеса или на лопатки ветровой турбины.

Большую тягу на коротком участке трубы таким способом не получишь, и не пойдет ли вся электроэнергия ветряка на подогрев воздуха? А главное, - если нет нагрева, то нет и тяги, - значит, ветряк будет простаивать (если топливо не подвезут или ремонтные работы на нагревателе). Топливо можно более эффективно использовать в обычных электрогенераторах.

Данное изобретение принято нами за прототип.

Целью предполагаемого изобретения является повышение эффективности ветровой электростанции на постоянном воздушном потоке.

Для создания постоянно действующего воздушного потока в трубе необходимо выполнить два условия:

Наличие градиента температуры, атмосферного давления или плотности воздуха на концах трубы;

Наличие тех же градиентов воздуха внутри трубы относительно окружающей среды.

Увеличить градиент по атмосферному давлению на концах трубы можно за счет увеличения ее длины от несколько сот метров до нескольких километров, вплоть до верхний границы тропосферы 10-18 км.

Для увеличения градиента давления внутри трубы, предлагается за счет установки в устье трубы ветрового барабана с лопастями, в котором, при его вращении под действием горизонтальных потоков воздуха, по закону Бернулли возникает разряжение воздуха, что создает дополнительную тягу.

Для нагревания воздуха внутри трубы предлагается использовать газовые горелки, установленные на башне в устье аэродинамической трубе.

Для уменьшения шума и вибрации предлагается ветровые колеса с электрогенераторами размещать в подземных туннелях.

Эти предложения должны повысить эффективность ветровой электростанции.

Предлагаемая ветровая электростанция на постоянном воздушном потоке включает множество ветроэнергетических установок, содержащих ветровые колеса с электрогенератором, нагревательный элемент и аэродинамическую трубу,

отличающаяся тем, что ветровые колеса с электрогенератором расположены в подземных туннелях, соединенных с башней, в которой расположены газовые горелки. На башне в устье аэродинамической трубы, выполненной из полимерных материалов с ребрами жесткости в виде обручей и подвешенной на тросах к аэростату, смонтирован барабан с лопастями, установленный с возможностью вращения и создания разрежения под действием горизонтальных потоков воздуха.

При удачной конструкции барабана и наличии ветра создаваемая им тяга в аэродинамической трубе будет достаточна для работы электростанции и включение горелок не потребуется, а совместная их работа повысит эффективность ветровых установок.

В качестве ветроэнергетических установок могут быть приемлемы ветряки с ветроколесами или турбинами, соответствующие технико-экономическим расчетам и экологии окружающей среды. Аэродинамическая труба с ребрами жесткости в виде полимерных обручей подвешивается на тросах к аэростату, который удерживается от смещения теми же тросами посредством наземных автоматических натяжных устройств.

Под воздействием ветровых боковых нагрузок полимерный рукав может изгибаться, что не повлияет на производительность ветряка. аэродинамическая труба должна иметь протяженность несколько сот метров или несколько километров, исходя из технических возможностей.

Внутри аэродинамической трубы возникает сильный воздушный поток за счет подогрева воздуха газовыми горелками, перепада давления на ее концах и ускорения потока при вращении барабана. Ожидаются значительные нагрузки на стенки аэродинамической трубы.

Из всего многообразия полимеров в экстремальных условиях наиболее приемлемы углепластики. Наполнителем в этих полимерных композитах служат углеродные волокна, которые получают из синтетических и природных волокон на основе целлюлозы, сополимеров акрилонитрила нефтяных и каменноугольных пеков и т.д.

На основе углеродных волокон и углеродной матрицы создают композиционные углеграфитовые материалы, способные долго выдерживать в инертных или восстановительных средах температуры до 3000 град. Углепластики очень легки и, в то же время, прочные материалы . Например, полимер этого класса, названный «Хайпол» обладает следующими параметрами: рабочая температура до 2000 град., химическая инертность к окислительным средам, не горит, в 1.5 раза легче алюминия и весьма прочен . Вызывает интерес последняя разработка российских ученых - полимер ГРАФИН, обладающий особенными и экзотическими свойствами . За эту разработку российские ученые получили Нобелевскую премию в 2010 году.

Углеграфитовые трубки могут достигать прочность в 50 раз превышающую прочность стали.

Углеродные тонкие пленки, полученные из этих полимеров, могут

быть использованы в качестве стенок внутренней аэродинамической трубы.

Из тех же материалов могут быть изготовлены решетки и сетки фильтрационных устройств воздухозаборника.

Материалом для воздушных шаров обычно служат эластомеры, т.е. природные или синтетические каучуки. Каучук обладает способностью обратимо растягиваться до 900%. Из этих же материалов могут быть изготовлены и тросы, проложенные по стенкам аэродинамической трубы, с помощью которых конструкция крепится к воздушным шарам.

Нижняя часть башни выполнена в виде диффузора, уплотняющего воздушный поток.

На разных уровнях аэродинамической трубы закрепляются научная аппаратура (на период испытаний), датчики, видеокамеры, передатчики видео и телеметрической информации.

На фиг.1 представлен вид ветровой электростанции сбоку в разрезе; на фиг.2 - вид на электростанцию сверху,

1 - шар аэростата, 2 - гондола с контрольно-измерительной аппаратурой, 3 - трос, 4 - натяжное устройство, 5 - аэродинамическая труба, 6 - барабан с лопастями, 7 - насыпь, 8 - воздухозаборник с фильтром, 9 - ветроэнергетическая установка (ветровое колеса с электрогенератором), 10 - туннель, 11 - диффузор, 12 - ребра жесткости, 13 - газовые горелки, 14 - башня, 15 газопровод.

Ход монтажных работ.

Выбирают место малопригодное для промышленного и сельхоз использования. Строят туннели с воздухозаборниками и башню с диффузором. Устанавливают в туннелях ветровые колеса с электрогенераторами и это сооружение присыпают землей. На башню устанавливают вращающийся на шарикоподшипниках барабан с лопастями.

Несложно подвезти аэростат в собранном виде, катушки с полимерной пленкой и дуги обручей, а также натяжные устройства с намотанным тросом к месту монтажа.

Аэростат 1 приводят в рабочее состояние, прикрепляют к натяжным устройствам 4 гондолу 2,которую оборудуют контрольно-измерительной аппаратурой и медленно поднимают в воздух. К натянутым тросам 3 крепят секции аэродинамической трубы 5 с ребрами жесткости 12 в виде полимерных обручей. По мере наращивания трубы за счет состыковки ее секций аэростат поднимается вверх.

Параллельно этим работам, внутри здания электроподстанции, монтируются контроллер, инвертор, АВР, трансформатор и интерфейс ЛЭП. Устанавливается наземная станция наблюдения и ретранслятор для автоматического контроля и управления электроподстанцией на расстоянии.

Электроэнергия от генераторов поступает по кабелю на контроллер, который управляет всей энергосистемой станции. Далее энергия трансформируется и поступает через интерфейс на ЛЭП общегосударственной сети.

Для обеспечения энергией устройств самой электростанции и близлежащих устройств наблюдения, служат инвертор и АВР. АВР позволяет переключить питание объекта при остановке ветроэнергетической установки (ремонт, профилактика) на другие установки или гор. электросеть.

Так как электростанция автоматическая, то все ее параметры и видионаблюдения передаются через ретранслятор на пункт сбора данных в районную гор электросеть.

Предлагаемая ветровая электростанция проста, а значит и низкозатратна и экономически выгодна. Она неприхотлива в выборе места,- пригодна и в труднодоступных условиях. Ей не страшны и отсутствие ветра и его сильные порывы.

Ветроэнергетические установки, запрятанные в подземные туннели не создают излишних шумовых и вибрационных воздействий на окружающую среду и могут работать вблизи населенных пунктов. Устройство удобно для технического обслуживания и самой аэродинамической трубы, достаточно подтянуть аэростат натяжными устройствами к земле.

Конструкция ветровой электростанции не предполагает ограничений на длину и диаметр аэродинамической трубы, на количество установленных ветроэнергетических установок, а значит, и на ее производительность.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ветровая электростанция на постоянном воздушном потоке, включающая множество ветроэнергетических установок, содержащих ветровые колеса с электрогенератором, нагревательный элемент и аэродинамическую трубу, отличающаяся тем, что ветровые колеса с электрогенератором расположены в подземных туннелях, соединенных с башней, в которой расположены газовые горелки, на башне в устье аэродинамической трубы, выполненной из полимерных материалов с ребрами жесткости в виде обручей и подвешенной на тросах к аэростату, смонтирован барабан с лопастями, установленный с возможностью вращения и создания разрежения под действием горизонтальных потоков воздуха.

И хотя, все чаще и чаще можно увидеть солнечные панели на крышах домов, бытовые ветряные турбины все еще является довольно редким зрелищем. Если технологическая компания The Archimedes из Роттердама сможет доказать жизнеспособность своей...

И хотя, все чаще и чаще можно увидеть солнечные панели на крышах домов, бытовые ветряные турбины все еще является довольно редким зрелищем. Если технологическая компания The Archimedes из Роттердама сможет доказать жизнеспособность своей разработки, возможно бытовой ландшафт скоро изменится. 27 мая компания компания официально представила свою турбину Liam F1 Urban Wind Turbine, которая, по их утверждению, имеет выходную мощность в 80 процентов от теоретически возможного максимума. Это довольно смелое утверждение, учитывая, что большинство коммерческих ветровых турбин имеют мощность, в среднем от 25 до 50 процентов от технологического максимума.

Турбина имеет вес в 75 кг (165 фунтов), диаметр 1.5 метра (5 футов), и явно не выглядит похожей на типичный ветряк. По форме она напоминает наутилус и винтовой насос, изобретенный древнегреческим математиком Архимедом из Сиракуз.

Такой форм-фактор, как сообщается, приводит к минимальному механическому сопротивлению, что позволяет турбине вращаться свободно и бесшумно - именно шум от лопастей является основным препятствием к установке турбин на крышах зданий. Кроме того, турбина сконструирована таким образом, чтобы всегда находится по ветру, для получения максимального результата.

Наряду со своим обещанием, что турбина в состоянии достичь 80 процентов предела закона Беца, компания Archimedes заявляет, что The Liam F1 генерирует в среднем 1500 киловатт-часов энергии в год, при скорости ветра в 5 м/с, что представляет собой половину потребляемой мощности среднего домохозяйства. Само собой разумеется, будет интересно посмотреть, что на это скажет независимое тестирование. Компания заявляет, что она тестировала The Liam F1 более 50 раз, с целью подтверждения эффективности и уже продала 7000 турбин в 14 странах.

Ветровая турбина, по заявлению создателей, станет, значительно более эффективной, нежели большинство существующих ветряков

Тем не менее, ветровая турбина Liam F1 Urban Wind Turbine будет официально доступна для продажи только с 1 июля. Впрочем, цены известны уже сегодня - на официальном веб-сайте компании есть объявление о том, что их стоимость составит €3999 (около $5450).

Турбина Liam F1 Urban Wind Turbine в действии

Ветроэнергетика активно развивается по всему миру, и ни для кого давно не секрет, что это одно из перспективнейших направлений альтернативной энергетики на данный момент. К середине 2014 года общая мощность всех установленных в мире ветрогенераторов составляла 336 гигаватт, а самый большой и мощный вертикальный трехлопастной ветрогенератор Vestas-164 был установлен и запущен в начале 2014 года в Дании. Его мощность достигает 8 мегаватт, а размах лопастей составляет 164 метра.

Несмотря на давно обкатанную технологию изготовления лопастных турбин и ветряков в целом, многие энтузиасты стремятся улучшить технологию, повысить ее эффективность и уменьшить негативные факторы.

Как известно, коэффициент использования энергии ветрового потока у в лучшем случае достигает 30%, они довольно шумны и нарушают естественный тепловой баланс близлежащих территорий, повышая температуру приземного слоя воздуха по ночам. Также они весьма опасны для птиц и занимают значительные площади.

Какие же альтернативы существуют? На самом деле, творчество современных изобретателей не знает границ, и различных альтернативных вариантов придумано множество.

Давайте рассмотрим 5 наиболее необычных из примечательных для отрасли альтернативных конструкций ветрогенераторов.

Начиная с 2010 года, американская компания Altaeros Energies, основанная в Массачусетском исследовательском институте, ведет разработку ветрогенераторов нового поколения. Новый тип ветрогенераторов предназначен для работы на высотах до 600 метров, докуда обычные ветрогенераторы просто не могут достать. Именно на таких больших высотах постоянно дуют самые сильные ветра, которые в 5-8 раз сильнее ветров вблизи поверхности земли.

Генератор представляет собой надувную конструкцию, похожую на накачанный гелием дирижабль, в который установлена трехлопастная турбина на горизонтальной оси. Такой ветряной генератор был запущен в 2014 году на Аляске на высоту около 300 метров для испытаний в течение 18 месяцев.

Разработчики уверяют, что данная технология позволит получать электроэнергию стоимостью 18 центов за киловатт-час, что в два раза дешевле обычной стоимости ветряной электроэнергии на Аляске. В будущем такие генераторы вполне смогут заменить дизельные электростанции, а также найти применение на проблемных территориях.

В перспективе это устройство будет не просто генератором электроэнергии, но и частью погодной станции и удобным средством обеспечения Интернета на далеких от соответствующей инфраструктуры территориях.

После установки такая система не требует присутствия персонала, не занимает большой площади, и почти бесшумна. Она может контролироваться дистанционно, и требует технического обслуживания только один раз в 1-1,5 года.

Еще одно интересное решение по созданию необычной конструкции ветряной электростанции реализуется в Объединенных Арабских Эмиратах. Недалеко от Абу-Даби строится город Мадсар, в котором планируют возвести довольно необычную ветряную электростанцию, названную разработчиками «Windstalk».

Основатель нью-йоркской дизайнерской компании Atelier DNA, разрабатывающей дизайн данного проекта, сказал, что главной идеей было найти в природе кинетическую модель, которая могла бы служить для генерации электроэнергии, и такая модель была найдена. 1203 стебля из углеродистого волокна, каждый около 55 метров высотой, с бетонными основаниями шириной по 20 метров, будут установлены на расстоянии 10 метров между собой.

Стебли будут армированы резиной, и иметь ширину около 30 см у основания, а кверху сужаются до 5 сантиметров. Каждый такой стебель будет содержать чередующиеся слои электродов и керамических дисков, изготовленных из пьезоэлектрического материала, который генерирует электрический ток, когда подвергается давлению.

Когда стебли будут качаться на ветру, диски будут сжиматься, генерируя электрический ток. Никакого шума лопастей ветряных турбин, никаких жертв среди птиц, ничего кроме ветра.

Идея возникла благодаря наблюдению за качающимися на болоте камышами.

Проект Windstalk компании Atelier DNA занял второе место в конкурсе Land Art Generator, спонсируемом Мадсаром для выбора лучшего, из числа международных заявок, произведения искусства, которое сможет генерировать энергию благодаря возобновляемым источникам.

Площадь, занимаемая этой необычной ветряной станцией, охватит 2,6 гектара, а по мощности будет соответствовать обычному ветрогенератору, занимающему аналогичную площадь. Система эффективна из-за отсутствия потерь на трение, свойственных традиционным механическим системам.

В основании каждого стебля будет установлен генератор, преобразующий крутящий момент от стебля с помощью системы амортизаторов и цилиндров, аналогично системе Levant Power, разработанной в Кембридже, штат Массачусетс.

Поскольку ветер не постоянен, будет применена система аккумулирования энергии, чтобы накопленная энергия могла расходоваться и тогда, когда нет ветра, поясняют сотрудники, работающие над проектом.

На вершине каждого стебля будет установлено по светодиодному фонарю, яркость свечения которого будет напрямую зависеть от силы ветра и количества генерируемой в данный момент электроэнергии.

Windstalk будет работать на хаотичном покачивании, что позволяет расположить элементы горазда ближе друг к другу, чем это возможно с обычными лопастными ветрогенераторами.

Аналогичный проект Wavestalk прорабатывается для преобразования энергии океанских течений и волн, где похожая система будет находиться в перевернутом виде под водой.

Проект, разработанный фирмой Saphon Energy из Туниса, также как и Windstalk, представляет собой безлопастной ветряной генератор, но на этот раз устройство имеет конструкцию парусного типа.

Этот бесшумный генератор, по форме напоминающий спутниковую тарелку, получил название Saphonian. Он не имеет вращающихся частей и совершенно безопасен для птиц. Экран генератора совершает под действием ветра движения вперед-назад, создавая колебания в гидравлической системе.

Цель проекта - улучшить характеристики ветряных генераторов, относительно использования ветрового потока. Ветер буквально запрягается в парус, который совершает под его действием движения вперед-назад, при этом нет ни лопастей, ни ротора, ни передач. Такое взаимодействие позволяет преобразовать больше кинетической энергии в механическую с помощью поршней.

Энергию можно накапливать в гидравлических аккумуляторах, либо преобразовывать в электрическую посредствам генератора, или же приводить с ее помощью во вращение какой-нибудь механизм. Если обычные ветрогенераторы обладают КПД 30%, то данный генератор парусного типа дает все 80%. Его эффективность превосходит ветряки лопастного типа в 2,3 раза.

В силу отсутствия дорогостоящих компонентов, как это имеет место в ветряной турбине (лопасти, ступицы, коробки передач), в случае с Saphonian, расходы на оборудование снижаются до 45%.

Аэродинамическая форма Saphonian имеет то преимущество, что турбулентные ветряные потоки незначительно влияют на тело паруса, и аэродинамическая сила лишь увеличивается. Именно из-за турбулентности ветряные турбины и не используются в городских районах, а Saphonian можно и там использовать. Кроме того, вредные акустические и вибрационные факторы сведены к минимуму. Компания Saphon Energy получила премию от KPMG за усилия в развитии инноваций.

Еще один весьма революционный подход к использованию ветряной энергии был реализован еще в 2008 году изобретателем - энтузиастом из Калифорнии. Крупные ветряные генераторы для малых городов имеют размеры с 30 этажный дом, а их лопасти достигают размеров крыльев Боинга 747.

Эти гигантские генераторы, безусловно, производят много энергии, однако производство, транспортировка и установка таких систем сложны и дороги. Несмотря на это промышленность растет более чем на 40 процентов каждый год. Именно так размышлял Даг Селсам из Калифорнии, прежде чем задаться своей амбициозной целью. Он решил, что вполне реально получить больше энергии, используя для этого меньшее количество материалов.

Установив десяток или несколько десятков маленьких роторов на одном валу, связанном с одним генератором, Даг, в конце концов, добился поставленной цели. Один конец длинного вала он соединил с генератором, а второй конец запустил в высь на воздушных шарах с гелием. Система заработала, как и предполагалось.

В учебниках Даг читал, что одновинтовой турбины вполне достаточно для получения максимума, однако у Дага возникли сомнения. Он считал иначе: чем больше роторов, тем больше энергии ветра доступно для использования.

Если каждый ротор будет расположен под нужным углом, то каждый ротор получит свой собственный ветер, и это повысит эффективность генерации.

Конечно, это усложняет физику, ведь теперь нужно было убедиться, что каждый ротор ловит свой собственный поток, а не только поток от расположенного рядом ротора. Требовалось выяснить оптимальный угол для вала по отношению к ветру и идеальное расстояние между роторами. И, в конце концов, выигрыш был получен с применением меньшего количества материала.

В 2003 году изобретатель получил грант в размере 75 000 долларов от Калифорнийской энергетической комиссии на разработку 3000-ваттный турбины на семь роторов. Задача была успешно решена, и Даг Селсам уже продал более 20 своих 2000-ваттных турбин с двойным ротором нескольким домовладельцам. Он построил эти устройства в своем загородном гараже.

Идея Дага явилась одной из немногих идей, которые на самом деле имеют все шансы на то, чтобы добиться больших успехов в коммерческом мире. Селсам говорит, что два ротора - это только начало. Вероятно, когда-нибудь он увидит свои мультироторные турбины протяженностью в милю по небу.

Компания Archimedes, офис которой расположен в Роттердаме, Нидерланды, придумала свою концепцию необычных ветряных турбин, которые можно устанавливать прямо на крышах жилых домов.

По замыслу авторов проекта, эффективная малошумная конструкция может вполне обеспечить небольшой дом электроэнергией, а комплекс таких генераторов, работающий в совокупности со , способен и вовсе свести к нулю зависимость большого здания от внешних источников электроэнергии. Новые ветровые турбины получили название Liam F1.

Небольшая турбина, диаметром 1,5 метра, и весом около 100 килограмм, может быть установлена на любой стене или крыше жилого дома. Обычно, высота террасных крыш - 10 метров, а ветер в стране почти всегда Юго-Западный. Этих условий достаточно, чтобы правильно разместить турбину на крыше, и эффективно использовать энергию ветра.

Две проблемы обычных ветрогенераторов решены здесь: шум обычных лопастных турбин и дороговизна установки громоздкого оборудования. В обычных ветряных генераторах затраты на установку часто не окупаются. Уровень шума турбины Liam около 45дБ, а это даже тише шума дождя (шум дождя в лесу - 50дБ).

По форме напоминающая панцирь улитки, турбина подобно флюгеру разворачивается по ветру, захватывая воздушный поток, снижая его скорость, и меняя направление. Директор компании Маринус Миремета утверждает, что эффективность новаторской турбины достигает 80% от максимально доступной теоретически в ветровой энергетике эффективности. И этого уже вполне достаточно.

В Нидерландах средняя семья потребляет 3300 кВт-часов электрической энергии за год. По данным разработчиков, половину этой энергии может обеспечить одна турбина Liam F1 при скорости ветра не менее 4,5 м/с.

Можно разместить три такие турбины в вершинах треугольника на крыше дома, тогда каждая из турбин будет обеспечена ветром и они не будут друг другу мешать, а напротив станут помогать друг другу.

Если речь идет об установке в городе, где имеют место турбулентные потоки, то производитель предлагает немного приподнимать ветрогенераторы, устанавливаемые на городских крышах, крепя их на шесты, чтобы стены соседних домов не мешали ветряным потокам.

Предполагаемая стоимость новой турбины вместе с установкой составляет 3999 евро. Поскольку устройство имеет размер больше одного метра, то может потребоваться особая лицензия на его использование, поэтому, на самый крайний случай, фирмой производятся и турбины mini-Liam, диаметр которых 0,75 метра.

Производители планируют применять свои турбины не только для электроснабжения жилых и промышленных зданий, но и для электроснабжения морских судов.

Как видим, интересных альтернатив у производителей ветрогенераторов предостаточно.