Разработанный в Сибири ветрогенератор может нагревать воду при слабом ветре

Ученые из Института теплофизики СО РАН создали концепт ветрогенератора, который может работать при низкой скорости ветра и нагревать воду практически без потерь энергии. Статья, посвященная разработке, опубликована в журнале Applied Energy.

Обычно, чтобы нагреть воду, используя ветряную установку, сначала нужно выработать электричество, а затем подать его на нагревательный элемент. Устройство, спроектированное сибирскими учеными, может превращать механическую энергию вращающегося ветряка в тепловую, минуя дополнительные этапы преобразования энергии, которые снижают КПД установки.

«Мы сделали два цилиндра, в каждом из которых есть набор каналов. Цилиндры вкладываются друг в друга так, чтобы стенки каналов одного из них располагались внутри пространства каналов другого. Эта система помещается в емкость со специальной вязкой жидкостью. Цилиндры вращаются в противоположные стороны под действием ветряка (в экспериментальной установке ИТ СО РАН его заменяет электрический привод), создавая цилиндрические каналы со взаимно движущимися стенками. Поток жидкости в них становится неоднородным, возникают вихри, которые повышают эффективность получения тепловой энергии», — рассказывает старший научный сотрудник института Александр Назаров.

Саму установку исследователи собирали около трех лет. Ученые получили широкий диапазон параметров — состав и вязкость жидкости, температура, размеры цилиндров, скорость вращения — и вычислили такую их комбинацию, при которой установка будет наиболее эффективной. Используя эти цифры, легко посчитать характеристики оборудования для конкретных целей. Благодаря этим данным теперь можно точно спрогнозировать, сколько энергии получится при той или иной скорости ветра. Так, при скорости ветра в 4 м/с (наиболее вероятной для Новосибирской области) установка способна нагреть воду до 60 °С примерно за час.

Для создания прототипа установки осталось разработать необходимый для ее работы роторный генератор (то есть лопасти) с вертикальной осью вращения. Если привычные генераторы внешне напоминают пропеллер, то такой будет скорее похож на колесо.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.