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Studie zeigt, dass Windmühlen hinter Hügeln besser funktionieren könnten

Entgegen der landläufigen Meinung ist eine Windmühle auf dem Hügel nicht die effizienteste.

Windmühlen auf Hügeln yurii_liu/Unsplash

Wenn man die Landschaft hinunterfährt, staunt man über das langsame Surren der Windmühlenblätter auf den Hügeln. Im Laufe der Jahre haben die sinkenden Kosten für Windmühlen die Herstellung erleichtert.Windparks die die kinetische Energie der Winde für uns in elektrische Energie umwandeln. A vor kurzem veröffentlichte Studie hat eine überraschende Erkenntnis eingeworfen: Die Windmühle ist auf der Hügelkuppe nicht die effizienteste. Stattdessen kann sie mehr Energie produzieren, wenn sie hinter einem Hügel platziert wird.

Dies mag widersinnig erscheinen, aber die Forscher Dr. Louqin Liu und Dr. Richard Stevens von der Fakultät für Naturwissenschaften und Technologie der Universität Twente in den Niederlanden haben Daten aus ihren Simulationen, um dies zu belegen.

genanntGroße Wirbelsimulationen LES, die Methode ist seit den 1960er Jahren beliebt, um atmosphärische Strömungen vorherzusagen. In ihren Simulationen platzierten Dr. Stevens und sein Team eine 295 Fuß 90 m hohe Turbine, 2480 Fuß 756 m hinter einem Hügel, der295 Fuß 90 m hoch Die Turbinenschaufeln maßen 206 Fuß 63 m Der Abstand von 2480 Fuß 756 m wurde durch Multiplikation des Turbinendurchmessers hier 413 Fuß 126 m mit dem Faktor sechs bestimmt.Das Team betrachtete drei verschiedene Szenarien atmosphärischer Bedingungen. Die Daten aus den Simulationen zeigten, dass unter stabilen atmosphärischen Bedingungen die Stromproduktion aus der Windmühle effektiv um 24% steigt.

Die Forscher führen diesen Anstieg der Stromproduktion auf zwei Faktoren zurück. Dr. Stevens erklärt: „Die Windgeschwindigkeit direkt hinter dem Hügel ist langsamer, wodurch ein Tiefdruckgebiet entsteht. Dieses Tiefdruckgebiet saugt Luft von oben an, wo dieDer Wind ist viel stärker als in Bodennähe, so dass eine Windkraftanlage nicht höher stehen muss, um die starken Winde in höheren Lagen zu nutzen.“

Die zweite ist die Windrichtung. Stevens fügt hinzu: „Der Wind über dem Hügel bläst in eine andere Richtung als der Wind in Bodennähe. Dadurch biegt sich die sich langsam bewegende Luft von der Windkraftanlage weg und lässt die Windkraftanlage zurückden Hügel, um von der starken Strömung zu profitieren“

Wie bei allen Dingen in der Wissenschaft sind die Forscher vorsichtig mit ihren Ergebnissen und empfehlen nicht, alle Windmühlen hinter den Hügeln neu zu installieren. Ihre Simulationen haben auch höhere Turbulenzen in der Luft hinter dem Hügel gezeigt, was auf eine wahrscheinlichere Abnutzung hindeutet.die Schaufeln der Turbinen. Ob dies durch die höhere Stromproduktion der Turbine ausgeglichen würde, bleibt abzuwarten. Es funktioniert in einer Simulation, wenn man einen Hügel betrachtet, aber wie Dr. Stevens feststellt, ist „reales Gelände viel komplexer.“

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