Vindkraftverk fångar vinden i städerna

Vindkraftverk av Savoniustyp på Vasa Universitets tak i Finland. Foto: Vasa Universitet

En finsk doktorsavhandling utarbetad av Svetlana Marmutova från Vasa universitet visar att prestandan i innovativa vindkraftverk av Savoniustyp, som har utrustats med en vertikal axel, nu kan förbättras avsevärt. Genom en teknisk förändring av rotorerna höjs Savoniusturbinens kapacitet med omkring 8 procent.

Savoniusrotorn är en konstruktion som omvandlar vindens rörelseenergi till vridning av en axel som i sin tur alstrar energi. Vindkraftverket har fått sitt namn efter den finländske konstruktören Sigurd Savonius och uppfanns år 1924.

Ursprungligen skulle Savonius använda rotorn för segelfartyg, vattenpumpar, ventilation och elektricitet i kraftvärmeverk. Sedan 1920-talet har Savoniusvindkraftverk genomgått många förändringar. Man har bland annat monterat Savoniusrotorn på toppen av master för mobiltelefonnäten för att säkerställa elförsörjningen till dessa.

Svetlana Marmutovas skriver i sin doktorsavhandling att innovationen är speciellt lämplig för Savoniusvindkraftverk, som används i stadsmiljöer där det ofta råder byiga vindar. Kraftverk av Savoniustyp kännetecknas dessutom av en stabil elproduktion.

Fördelarna med vindkraftverkets vertikala axel är bland annat dess låga ljudnivå, förmågan att arbeta med låga vindhastigheter och relativa självständighet när det gäller vindriktningar.  Kraftverk av Savoniustyp är enkla att reparera och turbinen är lätt att tillverka. Rotorn har dock låg effektkoefficient och prestationsförmåga i jämförelse med HAWT- vindkraftverk med horisontellt roterande turbinaxel.

– Vindkraftverk av Savoniustyp kan vara en bra lösning för städerna även på grund av kraftverkets storlek och mindre känslighet för förändringar i vindhastighet och riktning jämfört med HAWT - modell, säger Marmutova.

Inom ramen av en studie, som genomfördes i Vasa universitet, undersöktes även Savoniusturbinens egenskaper i stadskärnan. Som resultat av dessa prov placerades en vågrät förstärkning i mitten av rotorn, vilket minskar trycket bakom framryckande bladet vilket i sin tur ökar lyftkraften. Därmed har Savoniusrotorn förvandlats till en drag- och lyftanordning. Ett framryckande blad är det som rör sig i riktning mot den inkommande vinden.