Windschermen kunnen, verrassend genoeg, windparken helpen het vermogen te verhogen

Lage muren voor turbines kunnen de prestaties met 10 procent verbeteren, blijkt uit simulaties

een rij windmolens in Taiwan

Windschermen kunnen windparken helpen meer energie te pompen. Lage muren voor turbines, zoals deze in Taiwan, zouden windstoten ter hoogte van de turbine kunnen versnellen, suggereren computersimulaties.

Windschermen klinkt misschien als een contra-intuïtief idee om de prestaties van een windturbine te verbeteren. Maar natuurkundigen melden dat lage muren die de wind tegenhouden, windparken juist zouden kunnen helpen meer energie te produceren.

Wetenschappers wisten al dat het rendement van een enkele windturbine verbeterd kan worden met een windscherm. Terwijl windschermen de windsnelheid dicht bij de grond vertragen, boven de hoogte van het windscherm, nemen de windsnelheden juist toe als lucht over de top stroomt. Maar voor grote windparken is er een nadeel. Het kielzog van een windscherm vertraagt ​​​​de luchtstroom naarmate deze verder door de rijen turbines reist. Dat zou erop kunnen wijzen dat windsingels een wassen neus zouden zijn voor windparken met veel turbines.

Maar door een balans te vinden tussen deze concurrerende effecten, kunnen windschermen die voor elke turbine worden geplaatst, het vermogen verhogen, suggereren nieuwe computersimulaties. Het komt neer op de afmetingen van de windschermen. Gehurkte, brede barrières zijn de juiste keuze, blijkt uit een gesimuleerd windpark met zes rijen turbines. Om de prestaties te optimaliseren, moeten windschermen een tiende van de hoogte van de turbine en ten minste vijf keer de breedte van de wieken zijn, rapporteren natuurkundigen op 30 juli in Fysieke beoordeling Vloeistoffen. Een dergelijke regeling zou kunnen verhoog het totale vermogen met ongeveer 10 procent, vonden de onderzoekers. Dat is het equivalent van het toevoegen van een extra turbine, gemiddeld voor elke 10 in een windpark.

In de simulaties kwam de wind altijd uit dezelfde richting, wat suggereert dat de techniek nuttig kan zijn op locaties waar de wind de neiging heeft om in één richting te waaien, zoals kustgebieden. Toekomstige studies zouden kunnen onderzoeken hoe deze techniek kan worden toegepast op plaatsen waar de windrichting varieert.

animatie van kielzog gecreëerd door windschermen in een windparksimulatie
In een computersimulatie van een windpark met 24 turbines ontdekten wetenschappers dat windschermen (rood) het totale vermogen verbeterden. De kielzog die door de windschermen wordt gecreëerd, wordt donkerblauw weergegeven en de kielzog van de turbines is lichtblauw.L. Liu en RJAM Stevens/Fysieke beoordeling Vloeistoffen 2021, visualisaties door Srinidhi N. Gadde

Nieuwste artikelen

spot_img

Related Stories

Leave A Reply

Vul alstublieft uw commentaar in!
Vul hier uw naam in