تقوم شركة Stormblade Turbine البريطانية بتطوير نوع جديد من توربينات الرياح التي يجب أن تكون أكثر كفاءة ، وأكثر هدوءًا وتتطلب صيانة أقل من التصميم القياسي ثلاثي الشفرات.
تحدث إحدى أكبر المشاكل مع توربينات الرياح الحالية عندما تكون سرعة الرياح أعلى من 27 م / ث (97 كم / ساعة): يجب إيقاف الدوار ، لأنه يتم إنشاء تأثير جيروسكوبي في عمود القيادة. تميل هذه المبادرة الجيروسكوبية (خاصية العضو الدوار التي بواسطتها يتم تعويض تأثير القوة التي تميل لإمالة محور الدوار بمقدار 90 درجة من نقطة التطبيق في اتجاه الدوران) إلى تحريف الدوار ، مما يزيد من الضغوط على الشفرات والآليات ، مما يؤدي إلى حدوث تمزق.
علاوة على ذلك ، إذا كانت سرعة الرياح أقل من 7 م / ث (24 كم / ساعة) ، يكون دوران الدوار ضعيفًا جدًا لإنتاج الكهرباء.
يتميز Stormblade Turbine ، الذي أنشأه فيكتور جوفانوفيتش ، مؤسس الشركة ، بتصميم مشابه لتصميم محرك طائرة نفاث: الشفرات محمية بواسطة هدية توجه تدفق الهواء داخل هذا التوربين مثل فوهة مدخل. ومع ذلك ، فإن هذه الانسيابية معرضة للرياح ولسرعات الدوران العالية لتدفق الهواء الذي يمر عبرها وبالتالي يمكن أن يطور تأثير "المظلة". ثم يخضع صاري توربينات الرياح لضغوط شديدة. يجب بعد ذلك دعم الصاري بواسطة سقالات مقواة ، الأمر الذي سيتطلب مساحة أرضية أكبر ويزيد من تكلفة النظام.
وبالتالي ، فإن الابتكار الرئيسي للنظام يتعلق بجزء الدوار الذي يعتمد على توربين المحرك النفاث. يقول يوفانوفيتش: "لقد تطورت المحركات النفاثة على مدار الخمسين عامًا الماضية لإنتاج مقاومة أقل ، مما يسمح للشفرات بالدوران بشكل أسرع". لذلك تم تحسين الديناميكا الهوائية للنظام ، مما يجعل من الممكن تقليل وزيادة سرعة دوران الدوار دون الحاجة إلى الخضوع لظاهرة الاستباقية الجيروسكوبية. من المتوقع أن تبلغ كفاءة Stormblade Turbine 50٪ مقارنة بـ70-30٪ للنماذج ثلاثية الشفرات الحالية ، مما يعني أن هذا التصميم يتجاوز حد بيلتز (40٪) من الكفاءة القصوى لتوربينات الرياح. يقدر جونانوفيتش أن توربيناته الهوائية ستكون قادرة على إنتاج الكهرباء لسرعة الرياح بين 59 م / ث (3 كم / س) و 11 م / ث (54 كم / س) ، وبالتالي مضاعفة نطاق السرعة القابل للاستخدام. يوفر توسيع نطاق السرعة ميزتين رئيسيتين:
- إنتاج الكهرباء أكثر استمرارية ؛
- الطاقة التي تنتجها توربينات الرياح هذه عالية جدًا: تتناسب مع مكعب سرعة الرياح.
نظرًا لوجود الشفرات داخل الغطاء ، يجب أيضًا تقليل الضوضاء الصادرة من علبة التروس. هذا التكوين الخاص يجعل من الممكن أيضًا تقليل تكاليف الصيانة والحفاظ على حياة الطيور المحيطة. من حيث التأثير البصري ، فإن السطح الكاسح لتوربينات الرياح هذه أقل من سطح توربينات الرياح التقليدية. ومع ذلك ، نظرًا لأن الطاقة المنتجة تتناسب مع المنطقة التي تجتاحها الشفرات ، فمن المتوقع أن تكون الطاقة التي توفرها توربينات Stormblade أقل من توربينات الرياح التقليدية على الرغم من سرعات الرياح الأسرع.
أظهرت النماذج الأولية التي تم اختبارها حتى الآن أن كفاءة النظام أعلى بكثير من كفاءة التوربينات الحالية (حتى 3 مرات أعلى). تبحث الشركة حاليًا عن أموال وشركاء صناعيين. يجب أن يكون هذا النظام متاحًا في السوق في غضون 18 شهرًا إلى عامين.