Instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii

Poznaj orientacyjne koszty

Elastyczne łopaty turbin wiatrowych mają zginać się pod wiatr jak drzewa

Elastyczne łopaty turbin wiatrowych mają zginać się pod wiatr jak drzewa

Elastyczne łopaty turbin wiatrowych mają zginać się pod wiatr jak drzewa

Czy łopaty turbiny mogą wyginać się pod wpływem silnych wiatrów, tak jak palmy podczas huraganu? Testy małych turbin wydają się obiecujące.

CFF OPP 450 250 1CFF baner poziom B3 CFA 8.02
Reklama

Elastyczne łopaty turbin wiatrowych

Inwestorzy coraz częściej inwestują w technologie, które są w stanie znacznie wydłużyć potencjalny czas eksploatacji turbin wiatrowych. Tradycyjne turbiny mierzą się jednak z problemem: im dłuższe są łopaty, tym bardziej prawdopodobne jest, że ulegną one usterkom, zwłaszcza przy silnym wietrze.

Około 15 lat temu profesor inżynierii z University of Virginia, Eric Loth, zaczął pracować nad możliwościami ulepszenia konstrukcji morskich farm wiatrowych. Loth zakończył ostatnio projekt, w którym wykazał, że elastyczne łopaty, które opracował wraz ze specjalnym systemem sterowania nie tylko działają, ale można wykorzystać je w celu zwiększenia możliwości wytwarzania energii wiatrowej. 

W zeszłym miesiącu po raz pierwszy Loth i partnerzy publicznie podzielili się dowodami udanych testów na dorocznym międzynarodowym spotkaniu w Holandii. 

Myślę, że projekt poszedł naprawdę dobrze — tłumaczy Loth w filmie na temat trwającego sześć lat badania

Turbina Lotha działała bez przerwy przez dwa lata, w których trakcie przetrwała silne wiatry o prędkości o prędkości 177 km/h mil na godzinę oraz cyklon. Na czym polega ta technologia?

Turbiny na lata

Ostrza pomysłu profesora University of Virginia zbudowane są z osobnych segmentów połączonych ze sobą zawiasami. Przy silnym wietrze, który może zagrozić konstrukcji, mają one mieć możliwość składania się tak, jak w przypadku palmowych liści. 

To nie wszystkie zmiany w stosunku do standardowej turbiny. Zamiast trzech standardowych sztywnych łopat, docelowo turbina Lotha ma mieć jedynie dwie elastyczne łopaty o długości aż 250 metrów. Mają być one zamontowane na wieży o wysokości 300 metrów. Łączna wysokość turbiny wyniesie zatem aż 550 metrów, co jest absolutnym rekordem na skalę światową. 

Jeśli chodzi o hałas, nasza turbina demonstracyjna okazuje się bardzo cicha. Zaprojektowaliśmy ostrza tak, aby były wystarczająco daleko od siebie, więc pozbyliśmy się efektu migotania cienia wieży*. Posiada również bardziej inteligentne systemy sterowaniamówi Loth w wywiadzie dla University of Virginia.

Prototyp z łopatami o długości 20 metrów działał w amerykańskim Narodowym Laboratorium Energii Odnawialnej w Kolorado przez dwa lata. Teraz zespół będzie dążył do skalowania technologii. Twórcy szacują jednak, że koszt docelowego projektu może wynieść nawet miliard dolarów.

Naukowcy z całego świata szukają nowych metod na zwiększenie mocy generowanych przez farmy wiatrowe. Niektóre z nich nie wymagają ingerencji w istniejące instalacje, inne natomiast dążą do przeprojektowania obecnych na rynku turbin.

Większa moc farm wiatrowych

Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology (MIT) znaleźli metodę na zwiększenie mocy farm wiatrowych bez instalacji dodatkowej infrastruktury. W Indiach zmiana ustawienia w układzie trzech turbin zwiększyła produkcję energii aż o 32%.

Im wyżej zamontowana jest turbina wiatrowa, tym wydajniej będzie działać. Wiatr jest znacznie stabilniejszy i wieje z większą siła na większych wysokościach. Dlaczego zatem nie budujemy o wiele wyższych turbin wiatrowych? Inżynier Prof. Horst Bendix twierdzi, że to najlepsze wyjście dla przyszłości energetyki wiatrowej.

* – Obracające się łopaty wirnika turbiny wiatrowej rzucają na otaczające je tereny cień, powodując tzw. efekt migotania nazywany również niesłusznie efektem stroboskopowym. Z efektem migotania cieni mamy do czynienia głównie w krótkich okresach dnia, w godzinach porannych i popołudniowych, gdy nisko położone na niebie słońce świeci zza turbiny, a cienie rzucane przez łopaty wirnika są mocno wydłużone. Jest on szczególnie zauważalny w okresie zimowym, kiedy to kąt padania promieni słonecznych jest stosunkowo mały (EDR, 2009).

Naukowcy są zgodni, że migotanie o częstotliwości powyżej 2,5 Hz1, zwane efektem stroboskopowym, może być dla człowieka uciążliwe. Źródło: sndb.pl

źródło: news.virginia.edu, zdj. główne: news.virginia.edu/ Canba

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.