Новая турбина может вырабатывать в два раза больше энергии от морских волн
Морские волны — бесплатный источник огромного количества «чистой» энергии. Инженеры представили установку, которая способна преобразовывать эту энергию в электричество с высокой эффективностью
Идея преобразования энергии морских волн не нова — ей уже много веков, — но только в последнее время такие установки начинают внедряться в реальную жизнь в самых разных формах. Конструкции таких преобразователей очень разнообразны — среди них и вращающиеся системы, которые извлекают энергию из вертикального и горизонтального движения, генераторы, похожие на скважины, в которых электричество получается из энергии волн, проходящих через бетонные тоннели и кальмарообразные генераторы с плавающими «щупальцами», которые поднимаются и опускаются вместе с волнами.
Один из наиболее распространенных типов установок, преобразующих энергию волн называется точечный буй-поглотитель, который состоит из флотационного устройства на поверхности, привязанного к морскому дну. Когда буй движется вверх и вниз вместе с проходящими волнами, он приводит в действие механизм преобразования энергии, встроенный в трос, закрепленный на дне. Это может быть редукторная трансмиссия, которая использует линейное движение для вращения маховика и выработки энергии.
Ученые в новой работе использовали точечный буй-поглотитель в качестве отправной точки для своего нового генератора, который, по их словам, решает несколько проблем традиционных конструкций. Чтобы эффективно собирать энергию, буи, как правило, должны иметь датчики, исполнительные механизмы и другую электронику, чтобы точно синхронизироваться с волнами. Однако наличие таких частей уменьшает надежность конструкции и повышает частоту технического обслуживания установки.
Исследователи отказались от всех этих датчиков синхронизации и электроники и создали пассивный буй, который плавает вверх и вниз естественным образом вместе с волнами. Два колеса турбины, расположенные рядом друг с другом у морского дна, вращаются в противоположных направлениях и таким образом увеличивают энергию, передаваемую генератору.
Этот генератор расположен внутри буя над поверхностью — таким образом он защищен от коррозии, и соединен с вращающимися турбинами через валы и ременно-шкивную трансмиссию. Испытания прототипа устройства в лаборатории показали, что оно может вырабатывать в два раза больше энергии от морских волн, чем другие конструкции точечных поглотителей, имея при этом преимущества в простоте конструкции и дешевизне эксплуатации.
Исследование опубликовано в журнале Applied Energy.