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Überraschenderweise könnten Windschutz Windparks dabei helfen, die Leistung zu steigern


Windschutz mag wie eine kontraintuitive Idee klingen, um die Leistung einer Windkraftanlage zu steigern. Physiker berichten jedoch, dass niedrige Mauern, die den Wind blockieren, Windparks tatsächlich helfen könnten, mehr Strom zu produzieren.

Wissenschaftler wussten bereits, dass die Leistung einer einzelnen Windkraftanlage mit einem Windschutz verbessert werden kann. Während Windschutze die Windgeschwindigkeit in Bodennähe verlangsamen, nehmen die Windgeschwindigkeiten oberhalb der Höhe des Windschutzes tatsächlich zu, wenn Luft über die Spitze strömt. Aber für große Windparks gibt es einen Nachteil. Der Nachlauf eines Windschutzes verlangsamt den Luftstrom, wenn er sich weiter durch die Turbinenreihen bewegt. Das könnte darauf hindeuten, dass Windschutzanlagen für Windparks mit vielen Turbinen zum Waschen wären.

Aber wenn man ein Gleichgewicht zwischen diesen konkurrierenden Effekten findet, können Windschutze vor jeder Turbine die Leistung erhöhen, legen neue Computersimulationen nahe. Auf die Abmessungen der Windschutzscheiben kommt es an. Gedrungene, breite Absperrungen sind laut einem simulierten Windpark mit sechs Turbinenreihen der richtige Weg. Um die Leistung zu optimieren, sollten die Windschutze ein Zehntel der Höhe der Turbine und mindestens das Fünffache der Breite der Rotorblätter betragen, berichten Physiker vom 30. Juli in Körperliche Überprüfung Flüssigkeiten. Eine solche Anordnung könnte die Gesamtleistung um etwa 10 Prozent steigern, fanden die Forscher heraus. Das entspricht im Durchschnitt dem Hinzufügen einer zusätzlichen Turbine pro 10 in einem Windpark.

In den Simulationen kam der Wind immer aus derselben Richtung, was darauf hindeutet, dass die Technik an Orten nützlich sein könnte, an denen der Wind dazu neigt, in eine Richtung zu wehen, wie zum Beispiel in Küstenregionen. Zukünftige Studien könnten untersuchen, wie diese Technik an Orten angewendet werden könnte, an denen die Windrichtung variiert.

Überraschenderweise könnten Windschutz Windparks dabei helfen, die Leistung zu steigern
In einer Computersimulation eines Windparks mit 24 Turbinen fanden Wissenschaftler heraus, dass Windschutz (rot) die Gesamtleistung verbessert. Von den Windschutzwänden erzeugte Nachläufe erscheinen in dunkelblau und die Nachläufe der Turbinen sind hellblau.L. Liu und RJAM Stevens/Körperliche Überprüfung Flüssigkeiten 2021, Visualisierungen von Srinidhi N. Gadde

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