Ученые Лаборатории астрофизики БФУ им. И. Канта разработали и изготовили тестовый вертикальный ветрогенератор с помощью аддитивных технологий: лопасти и крепления были напечатаны на 3D‑принтере. Прототип создан в рамках проекта по разработке цифровой платформы оптимизации ветроэнергетической инфраструктуры с системой сервисной поддержки по программе «Приоритет 2030».
Ранее исследователи провели комплексное математическое моделирование динамики воздушных потоков в приземном слое атмосферы над территорией Калининградской области. Специалисты установили, что ветроэнергетический потенциал области достаточно высок. Так, согласно классификации NREL, 44,4 % площади региона имеют оценку класса 2 («удовлетворительно»), 30,1 % — класса 3 («хорошо»), 9,0 % — класса 4 («очень хорошо»), 6,7 % — класса 5 («отлично») и 9,7 % — класса 6 («исключительно»). Оптимальными для размещения ветроэнергетических установок считаются прибрежные территории — на расстоянии порядка 10 км от берега.
Для верификации математической модели ученые БФУ изготовили прототип ветрогенератора.
«Все модели мы проверили на больших объемах метеорологических данных, однако важно сопоставить расчеты с реальной практикой эксплуатации ветроэнергетической установки. Для этого хорошо подходят именно небольшие вертикальные ветрогенераторы: они легче, компактнее и безопаснее классических горизонтальных генераторов с большими трехлопастными винтами, которые выгоднее использовать на полноценных ветроэлектростанциях», – пояснил младший научный сотрудник лаборатории астрофизики БФУ им. И. Канта Алексей Байгашов.
Разработкой и производством тестового ветрогенератора занимался молодой ученый Сергей Борохов. Ранее он уже участвовал в создании на 3D‑принтере телескопа и вспомогательных элементов для астрономического оборудования.
«Лопасти для ветрогенератора выполнены по модульному принципу – их можно легко менять. Благодаря этому команда сможет оперативно оценивать, как лопасти работают в тех или иных условиях», – рассказал Сергей Борохов.
Сейчас ученые тестируют ветрогенератор: проверяют его на физические нагрузки и соответствие механических характеристик проектным параметрам. После этого планируется провести полевые испытания на портативной мачте высотой 5–6 метров — это соответствует высоте эксплуатации бытовых ветрогенераторов.
