Кубанский государственный технологический университет

Энергию океанских волн в электричество: КПД 99%

01-02-2012
Ученые из Академии ВВС США закончили масштабный эксперимент по испытанию конвертера, превращающего энергию океанских волн в электричество. Предварительные результаты свидетельствуют о возможности создания установки с невиданным доселе КПД.

Двухнедельные испытания преобразователя энергии волн подтвердили правильность выбранной конструкции и принципиальную возможность достижения эффективности 99 %, которая была рассчитана в ходе компьютерного моделирования. Фактически установка способна поймать волну и полностью погасить ее, преобразовав в полезное электричество. Для сравнения: современные ветряки имеют максимальный КПД около 60%.

Проект по разработке технологии преобразования энергии волн был запущен в 2008 году.

Первый в мире полностью погруженный преобразователь сначала был протестирован в масштабе 1:300 от размера будущей промышленной установки. Сегодня в Академии ВВС работает агрегат в масштабе 1:10 – это последний шаг перед изготовлением полноразмерного океанского преобразователя, который будет испытываться уже в открытом море.

С помощью крана инженеры Академии ВВС США поднимают прототип преобразователя энергии волн для проверки

Новая опытная установка имеет крупные габариты и требует 10 человек и 5-тонный кран для обслуживания. Однако для проверки дизайна, материалов лопастей и опор нельзя обойтись прототипами меньшего размера. Дело в том, что использованию энергии морских волн препятствуют крайне тяжелые условия работы на дне океана. На сегодняшний день ни одна опытная установка не может проработать в открытом океане дольше шести месяцев (или просто до первого сильного шторма), в то время как американцы планируют создать полностью автономный генератор, способный работать без обслуживания годами.

Решить эту задачу должна уникальная конструкция с двумя поворотными лопастями, которые постоянно меняют угол атаки для максимально эффективного преобразования энергии или для защиты от слишком сильных волн. Кроме того, установка использует свободно плавающую погруженную платформу, что защищает ее от сильного волнения, которое неизменно разрушает преобразователи другой конструкции.

В ходе испытаний прототипа преобразователя в масштабе 1:10, инженеры сразу же столкнулись с проблемой гидроизоляции электроники и редуктора. Впоследствии планируется совершенствовать конструкцию в плане лучшей защиты от воды. Также ученым удалось нейтрализовать нежелательные гармоники в движении лопастей и подтвердить правильность концепции обеспечения безопасности преобразователя. В ближайших планах разработчиков постройка еще нескольких преобразователей энергии волн. Это позволит испытать режимы совместной работы волновых генераторов уже в 2012 году