Французские инженеры создали искусственное дерево, способное генерировать электричество при помощи ветра. В основе «дерева» – небольшие турбины в форме скрученных листьев, которые преобразуют ветряную энергию в электрическую, причём, независимо от направления движения воздуха (модульный ветряк). Устройство Wind Tree работает абсолютно бесшумно и производит энергию даже от малейших колебаний воздуха. Первый прототип восьмиметрового «дерева» уже установлен в парке в коммуне Плюмер-Боду на северо-западе Франции.

Ford буквально на днях подписала первое в своём роде соглашение о партнёрстве с крайне удачно названной компанией Wind Energy Corporation и, как можно предположить, это первая небольшая рябь перед приходом волны массовых инсталляций ветрогенераторов в офисах и на заводах автогиганта. Вертикальные турбины нового дизайна несут на себе огромный логотип Ford, иллюстрируя великолепный пример брендинга и маркетинга, который предлагают для бизнеса микротурбины. До этого ветрогенераторы поставила у себя BMW.

Артту-Матти Иммонен является промышленным дизайнером, который красиво объединил ветровую турбину и солнечную батарею в одном устройстве.
 

Изобретение относится к ветроэнергетике, гидроэнергетике, а именно к ветродвигателям с осью вращения, перпендикулярной направлению ветра. Известен ветродвигатель ротор Савониуса [1] с вертикальной осью вращения и лопастями в виде полуцилиндров. Недостатком данного ветродвигателя является большая материалоемкость и низкий коэффициент полезного действия.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в электромашиностроении. Ротор вертикально-осевой ветряной установки содержит ряд вращающихся вокруг вертикальной оси вертикальных лопастей и располагаемую в центре вращения ступицу, от которой радиально отходят закрытые в аэродинамические обтекатели силовые траверсы, к которым с чередованием прикреплены указанные лопасти по направлению вверх, образуя верхний ярус ротора, и по направлению вниз, образуя нижний ярус. Обтекатели, установленные на части или на всех траверсах, смонтированы из двух секций, выполненных в виде центробежных аэродинамических тормозов, а свободные концы лопастей покрыты концевыми обтекателями, выступающими за край профиля лопасти на величину от 0.5 до 1 максимальной толщины профиля.

Закончено производство опытного образца передвижной ветряной электростанции Оса 300-12. Устройство совместно с мачтой получило название "Тундра 350". 

 Многолопастные ветрогенераторы, как горизонтальные, так и вертикальные, особенно хороши при слабом ветре. В последнее время стали появляться эффективные вертикальные ветрогенераторы типа "паук", но у них почему-то 7 лопастей, а не 8 как ног у паука. 

Первые промышленные ВЭУ были сконструированы в Дании в 1890 году. Вертикально-осевые ВЭУ были изобретены позже горизонтально-осевых пропеллерных (ротор Савониуса - в 1929 г., ротор Дарье был запатентован во Франции в 1925 г. и в США в 1926 г.) [1]. До недавнего времени главным недостатком вертикально-осевых ветроэнергетических установок (ветрогенераторов) ошибочно считалась невозможность получить быстроходность больше единицы (для горизонтально-осевых пропеллерных ВЭУ быстроходность может быть больше пяти). К недостаткам также относили неравномерность крутящего момента, зависимость частоты вращения ветроколеса от скорости ветра и большую пусковую скорость ветра (около 15 м/с) [2].

Эти положения, верные только для тихоходных роторов с различным сопротивлением лопастей движению, привели к неправильным теоретическим выводам о малом коэффициенте использования энергии ветра (КИЭВ) у вертикально-осевых ветроэнергетических установок по сравнению с горизонтально-осевыми ветроустановками. В результате этот тип ветроэнергетических установок почти 40 лет вообще не разрабатывался. И только в 60-х – 70-х годах прошлого века сначала канадскими, а затем американскими и английскими специалистами было экспериментально доказано, что эти выводы неприменимы к роторам Дарье, использующим подъемную силу лопастей. Быстроходность этих роторов достигает 6:1 и выше, а коэффициент использования энергии ветра уже в настоящее время на уровне горизонтально-осевых пропеллерных ВЭУ [2]. Вместе с тем, эксплуатация горизонтально-осевых ветроустановок выявила ряд неучитываемых ранее недостатков. Например, горизонтально-осевые ветроэнергетические установки могут значительно уменьшать вырабатываемую электроэнергию при частой смене направления ветра [3]. При быстром изменении направления ветра, ветроколесо должно четко отслеживать эти изменения, но практически невозможно эффективно ориентировать ветроколесо при изменении направления ветра из-за запаздывания действия механизмов ориентации.

Ветроэнергетические установки с горизонтальной осью вращения обеспечивают стабильную мощность, снимаемую с ветроколеса, при скорости ветра не меньше номинальной. Однако практика использования автономных электростанций показывает, что реально вырабатываемая электроэнергия оказывается меньше расчетной, потери энергии могут достигать 50% [3]. Причиной этого является уменьшение мощности, а соответственно и энергии, передаваемой ветроколесом при изменении направления ветра даже при достаточной его скорости.

Чаще всего современный ветрогенератор выглядит как пропеллер с горизонтальной осью вращения и тремя лопастями. Но работать такой агрегат начнет лишь при большой силе ветра. Кроме того, его непросто транспортировать и устанавливать. Да и орнитологи уверены, что такие агрегаты небезопасны для птиц, особенно в период сезонной миграции. Всех этих проблем нет у ветряков с вертикальной осью вращения, но их главный недостаток – небольшой КПД (менее 20%). И вот петербургский изобретатель Константин Туркин придумал ветротурбину с вертикальной осью вращения, КПД которой приближается к 60%.

Разное сопротивление при обтекании ротора Савониуса за счет выпуклости и вогнутости форм ротора создает вращательное движение вокруг оси. Если затенить выпуклую часть, которая двигается против ветра полукруглым щитом, то, безусловно, сопротивление ветру уменьшится. При этом встречный вихревой поток не будет касаться ветра. А если рядом расположить два ротора вращающихся в разных направлениях в одном защитном кожухе с флюгером, то это создает дополнительный эффект. На этом принципе основан патент РФ (№ 2384732) автора статьи, показанный на схеме.