a jelenleg telepített szélturbinák túlnyomó többsége három pengével rendelkezik. Miért nem négy? Vagy kettő? Vagy sokkal többet, hogy minél több szél legyen?
a gyors válasz az, hogy egy kétlapátos szélturbina már nagyszerű a nagy hatékonyság érdekében. Két pengével lényegesen kevesebb anyag -, építési és karbantartási költséget igényel. A harmadik vagy negyedik rotorlapát a szélturbinát kis mértékben hatékonyabbá teszi, miközben az építési és anyagköltségek jelentősen növekednek. Történelmi szélmalmaink négy pengéje inkább praktikus választás volt.
történelmi szélmalmaink négy pengéje inkább praktikus választás volt.
Betz törvény
Albert Betz 1919-ben megfogalmazta azt a törvényt, hogy egy ideális rotor az energia legfeljebb 59% – át képes kinyerni a szélből. Ha több energiát kap a szélből, a szél tovább lassul, ami csökkenti a turbina szélellátását. Az ideális rotor végtelenül végtelenül keskeny turbinalapátokkal rendelkezik, de a Siemens által 2007-ben készített dokumentum szerint, amelyben kérdésünkkel foglalkoznak, kijelentik, hogy a modern háromlapátos szélturbinák az intelligens pengék kialakításának és a jól megválasztott forgási sebességnek köszönhetően elérik a Betz-határ 80%-át; egy kétlapátos turbina 5% – kal kevesebb hatékonyságot érne el, de az alacsonyabb költségek miatt magasabb megtérülést eredményezne.
a kétlapátos szélturbinák számos előnyt kínálnak a háromlapátos szélturbinákkal szemben.
a csökkentett számú lapát (és hangmagasság-meghajtó) fő előnye a rotor tömege (és így anyaga), amely körülbelül 30% – kal kevésbé nehéz, mint egy hasonló háromlapátos rotor (Aerodyne engineering GmbH, 2014). Továbbá, mivel a kétlapátos rotorok nagyobb fordulatszámon működnek, a tengely nyomatéka alacsonyabb, következésképpen a rotor és a gondola (amely például a generátort és a hajtásláncot tartalmazza) könnyebb. A háromnál kevesebb pengével rendelkező rotor másik kényelme, hogy viharok alatt vízszintesen elfordíthatók, így kevésbé valószínű, hogy villámcsapás éri őket.
a kétlapátos rotorok körülbelül 30%-kal kevésbé nehezek, mint a hasonló háromlapátos rotorok
további előny a szállítás és az építés során: a kétlapátos rotor teljesen összeszerelve és a hajó fedélzetén előzetesen tesztelve szállítható A szélerőmű telepére (De Vries, 2011). Végül a szélsőséges terhelések jelentősen csökkenthetők a rotor vízszintes parkolásával (Aerodyne engineering GmbH, 2014). A csökkentett extrém terhelésnek köszönhetően a torony és az alapozás könnyebbé tehető.
ízlés kérdése
Roberto Delgado, a 2-B Energy főmérnöke: “ízlés kérdése két vagy három pengés szélturbina között választani”. Néhányan csak a háromlapú modelleket részesítik előnyben, mert azt mondják, hogy esztétikusabbak. Delgado új életet akar lehelni a kétlapátos szélturbinákba. Két pengéjű 6 MW 2-B energia szélturbinát telepítettek eemshavenbe hat évre. Az egyéni hangmagasság-szabályozás (IPC) révén, amely függetlenül szabályozza az egyes turbinalapátok hangmagasságát, ez a szélturbina elveheti a dinamikus terhelés nagy részét. Nézze meg, hogyan működik a bólintási technikánk https://windenergysolutions.nl/technology/
Storm resilience
a legnagyobb hátrány a leginkább állandó jó széllel rendelkező területeken, hogy időszakosan erős viharokká és hurrikánokká válhatnak. A legtöbb szélturbina nem képes ellenállni az ilyen időjárási viszonyok által okozott nagy szélsebességnek. 2-pengéjű szélturbinák könnyen hozta le gyorsan egy daru helyett a két daru, a legtöbb téged pengéjű turbinák kereslet.
fedélzeti emelőd-darunk jelentősen csökkentheti a kétlapátos szélenergia-berendezések karbantartási költségeit.
szélturbináink teljes választéka felszerelhető fedélzeti emelőd-daruval, amely könnyen működtethető a turbina teljes műszaki felszerelésének biztosítása érdekében, külső daru nélkül néhány órán belül. Ily módon nem kell magas költségekkel járnia a mobil daru berendezések szállításával és használatával kapcsolatban.
a beépített felvonószerkezet második előnye, hogy a rotor ellenőrzése és a nagyobb karbantartás külső forrásból származó berendezések nélkül is elvégezhető. A telepítés előnyei mellett a háromlapátos szélturbinákhoz képest ez jelentősen csökkenti a kétlapátos szélenergia-berendezések karbantartási költségeit.
nézze meg animációnkat a fedélzeti emelő-daru működéséről.
előrejelzés
Delgado előrevetíti turbinák 10, 12 vagy több megawatt megy vissza a kétlapátos kialakítás. A dinamikus terhelés mindig jobban szabályozható jó kormányzással. Delgado szerint a 2019-es szélturbina kétlapos kialakítása kevesebb, mint 3%-kal alacsonyabb hatékonysággal rendelkezik, mint az azonos átmérőjű háromlevelű megfelelője. Ezután a hosszabb turbinalapátokból extra villamos energiát kap, miközben továbbra is élvezheti az alacsonyabb építési, anyag-és karbantartási költségek előnyeit.
számos vállalat megkezdte a nagy kétlapátos szélturbinák fejlesztését és építését (Schorbach and Dalhoff, 2012; Clover and Snieckus, 2014). A kétlapátos szélturbinák iránti megújult érdeklődést elsősorban a tengeri szélenergiára való fokozott figyelem motiválja. Az energiacsökkentés költsége 10-12%, a Clover and Snieckus (2014) pedig papíron 20%-os csökkentést említ a kétlapátos szélturbinák esetében. Az energiacsökkentés potenciális költségei miatt a kétlapátos turbinák érdekes lehetőség, amelyet a gyártók aktívan feltárnak.