det store flertallet av vindturbiner som for tiden installeres, har tre blader. Hvorfor ikke fire? Eller to? Eller mye mer for å fange så mye vind som mulig?
det raske svaret er at en tobladet vindturbin allerede er flott for stor effektivitet. Med to kniver trenger du betydelig mindre material -, konstruksjons-og vedlikeholdskostnader. Et tredje eller fjerde rotorblad gjør vindturbinen marginalt mer effektiv, mens bygg-og materialkostnadene øker betraktelig. De fire bladene på våre historiske vindmøller var mer av et praktisk valg.
de fire bladene på våre historiske vindmøller var mer av et praktisk valg.
Betz Law
Albert Betz formulerte loven i 1919 at en ideell rotor kan trekke ut maksimalt 59% av energien fra vinden. Hvis du får mer energi ut av vinden, senker vinden ytterligere, noe som reduserer vindtilførselen til turbinen. En ideell rotor har uendelig uendelig smale turbinblader, men ifølge et dokument Som Siemens utarbeidet i 2007 der de håndterer vårt spørsmål, står det at moderne trebladede vindturbiner kommer til 80% Av Betz-grensen takket være en smart bladdesign og en velvalgt rotasjonshastighet; en tobladet turbin vil oppnå 5% mindre effektivitet, men vil ha høyere avkastning på investeringen på grunn av lavere kostnader.
to-blader vindturbiner tilbyr en rekke klare fordeler over tre-blader vindturbiner.
den største fordelen med å ha et redusert antall blader (og pitch stasjoner) er rotoren vekt (og derfor materiale) de ca 30% mindre tung enn en sammenlignbar trebladet rotor (Aerodyne engineering GmbH, 2014). Videre, som to-blader rotorer operere med en høyere rotasjonshastighet, dreiemomentet på akselen er lavere og mer følgelig rotoren og nacelle (som huser for eksempel generator og drivverk) er lettere. En annen bekvemmelighet med en rotor med mindre enn tre kniver er at de kan vendes horisontalt under stormer, slik at de er mindre sannsynlig å bli rammet av lyn.
tobladede rotorer er omtrent 30% mindre tunge enn en sammenlignbar trebladet rotor
En annen fordel kan bli funnet under transport og konstruksjon: en tobladede rotor kan transporteres fullt ferdigmontert og pretestet på skipets dekk til vindparken (De Vries, 2011). Til slutt kan ekstreme belastninger reduseres betydelig ved å bruke horisontal parkering av rotoren (Aerodyne engineering GmbH, 2014). På grunn av reduserte ekstreme belastninger kan tårnet og fundamentet utformes lettere.
Matter of taste
Roberto Delgado, hovedingeniør ved 2-B Energy: «det er et spørsmål om smak å velge mellom to eller tre blader vindturbiner». Noen foretrekker bare trebladede modeller fordi de sier at de er mer estetiske. Delgado ønsker å puste nytt liv inn i de tobladede vindturbinene. En to-bladed 6 MW 2-B Energi vindturbin har nå blitt installert I Eemshaven i seks år. Gjennom individuell pitch control (IPC), som uavhengig kontrollerer banen til hvert turbinblad, kan denne vindturbinen ta bort mye av den dynamiske belastningen. Sjekk ut hvordan vår pitching teknikk fungerer https://windenergysolutions.nl/technology/
Storm resilience
en stor ulempe i områder med mest konstant god vind er at de kan bli til sterke stormer og orkaner med jevne mellomrom. De fleste vindturbiner tåler ikke de høye vindhastighetene som disse værforholdene medfører. 2-blader vindturbiner kan enkelt bringes ned raskt med en kran i stedet for de to kranene, de fleste thee-blader turbiner etterspørsel.
vår in-board-heising-kran kan i stor grad redusere vedlikeholdskostnadene for de to-blader vindenergiinstallasjoner.
hele vårt utvalg av vindturbiner kan utstyres med en innebygd heisekran som enkelt kan betjenes for å sikre hele den tekniske installasjonen av turbinen, uten ekstern kran innen få timer. På denne måten må det ikke påløpe høye kostnader for levering og bruk av mobilkraninstallasjon.
en annen fordel med denne innebygde heiskonstruksjonen er at inspeksjoner på rotoren og større vedlikehold også kan utføres uten utstyr fra eksterne kilder. I tillegg til fordelene ved installasjonen sammenlignet med trebladede vindturbiner, reduserer dette i stor grad vedlikeholdskostnadene til de tobladede vindkraftinstallasjonene.
Sjekk ut vår animasjon av in-board-heising-crane i aksjon.
Forecast
Delgado forutser turbiner på 10, 12 eller flere megawatt går tilbake til to-blader design. Dynamisk belastning kan alltid styres bedre med god styring. Ifølge Delgado, en to-blad design for en vindturbin i år 2019 har mindre enn 3% lavere effektivitet enn sin tre-blad motstykke med samme diameter. Du får da ekstra strøm fra lengre turbinblader, mens du fortsatt kan dra nytte av lavere konstruksjons -, material-og vedlikeholdskostnader.
En rekke selskaper har begynt å utvikle og bygge store tobladede vindturbiner (Schorbach Og Dalhoff, 2012; Clover og Snieckus, 2014). Denne fornyede interessen for tobladede vindturbiner er hovedsakelig motivert av økt fokus på offshore vindkraft. Kostnad for energireduksjon på 10-12% er oppgitt, Og I Clover and Snieckus (2014) nevnes en reduksjon på 20% på papir for tobladede vindturbiner. Den potensielle kostnaden for energireduksjon gjør at to-blader turbiner er en interessant mulighet som produserer er aktivt å utforske.