de overgrote meerderheid van de windturbines die momenteel worden geïnstalleerd heeft drie bladen. Waarom niet Vier? Of twee? Of veel meer om zoveel mogelijk wind te vangen?
het snelle antwoord is dat een tweebladige windturbine al zeer efficiënt is. Met twee messen heeft u aanzienlijk minder materiaal -, bouw-en onderhoudskosten nodig. Een derde of vierde rotorblad maakt de windturbine marginaal efficiënter, terwijl de bouw-en materiaalkosten aanzienlijk stijgen. De vier bladen van onze historische windmolens waren meer een praktische keuze.
de vier bladen van onze historische windmolens waren meer een praktische keuze.In 1919 formuleerde Albert Betz de wet dat een ideale rotor maximaal 59% van de energie uit de wind kan halen. Als je meer energie uit de wind haalt, vertraagt de wind verder, wat de toevoer van wind naar de turbine vermindert. Een ideale rotor heeft eindeloos oneindig smalle turbinebladen, maar volgens een document dat Siemens in 2007 heeft opgesteld waarin ze onze vraag behandelen, wordt gesteld dat moderne driebladige windturbines 80% van de Betz-limiet bereiken dankzij een slim bladontwerp en een goed gekozen rotatiesnelheid; een tweebladige turbine zou 5% minder efficiëntie bereiken, maar een hoger rendement hebben vanwege de lagere kosten.
tweebladige windturbines bieden een aantal duidelijke voordelen ten opzichte van driebladige windturbines.
het grote voordeel van een verminderd aantal bladen (en spoedaandrijvingen) is het gewicht van de rotor (en dus het materiaal), zij zijn ongeveer 30% minder zwaar dan een vergelijkbare driebladige rotor (Aerodyne engineering GmbH, 2014). Bovendien, omdat tweebladige rotoren met een hoger toerental werken, is het koppel op de as lager en meer bijgevolg zijn de rotor en de gondel (waarin bijvoorbeeld de generator en aandrijving zijn ondergebracht) lichter. Een ander gemak van een rotor met minder dan drie bladen is dat ze tijdens stormen horizontaal kunnen worden gedraaid zodat ze minder snel door bliksem worden getroffen.
tweebladige rotoren zijn ongeveer 30% minder zwaar dan een vergelijkbare driebladige rotor
een ander voordeel kan worden gevonden tijdens transport en bouw: een tweebladige rotor kan volledig voorgemonteerd en op een scheepsdek worden getransporteerd naar het windmolenpark (De Vries, 2011). Ten slotte kunnen extreme belastingen aanzienlijk worden verminderd door het horizontaal parkeren van de rotor (Aerodyne engineering GmbH, 2014). Door lagere extreme belastingen kunnen de toren en fundering lichter worden ontworpen.
Taste of taste
Roberto Delgado, principal engineer at 2-B Energy: “it’ s a matter of taste to choose between two or three bladed wind turbines”. Sommigen geven gewoon de voorkeur aan driebladige modellen omdat ze zeggen dat ze meer esthetisch zijn. Delgado wil de tweebladige windturbines nieuw leven inblazen. Een tweebladige 6 MW 2-B energie windturbine is nu geïnstalleerd in Eemshaven voor zes jaar. Door individuele pitch control (IPC), die onafhankelijk de pitch van elk turbineblad regelt, kan deze windturbine een groot deel van de dynamische belasting wegnemen. Check out how our pitching technique works https://windenergysolutions.nl/technology/
Storm resilience
een groot nadeel in gebieden met de meest constante goede wind is dat ze periodiek sterke stormen en orkanen kunnen worden. De meeste windturbines zijn niet bestand tegen de hoge windsnelheden die deze weersomstandigheden met zich meebrengen. 2-blads windturbines kunnen gemakkelijk worden neergehaald snel met een kraan in plaats van de twee kranen, de meeste thee-Blade turbines vraag.
onze in-board-hijskraan kan de onderhoudskosten van de tweebladige windenergieinstallaties aanzienlijk verlagen.
ons gehele assortiment windturbines kan worden uitgerust met een ingebouwde hijskraan die gemakkelijk kan worden bediend om de gehele technische installatie van de turbine te beveiligen, zonder externe kraan binnen enkele uren. Op deze manier hoeven geen hoge kosten te worden gemaakt voor de levering en het gebruik van een mobiele kraaninstallatie.
een tweede voordeel van deze ingebouwde liftconstructie is dat inspecties van de rotor en groot onderhoud ook kunnen worden uitgevoerd zonder apparatuur van externe bronnen. Naast de voordelen van de installatie ten opzichte van driebladige windturbines, vermindert dit de onderhoudskosten van de tweebladige windenergieinstallaties aanzienlijk.
Bekijk onze animatie van de in-board-hijskraan in actie.
voorspelling
Delgado voorspelt dat turbines van 10, 12 of meer megawatt teruggaan naar het ontwerp met twee bladen. Dynamische belasting kan altijd beter worden geregeld met een goede stuurinrichting. Volgens Delgado heeft een tweeblads ontwerp voor een windturbine in het jaar 2019 minder dan 3% lagere efficiëntie dan zijn driebladige tegenhanger met dezelfde diameter. U krijgt dan extra elektriciteit van langere turbinebladen, terwijl u toch kunt blijven profiteren van lagere bouw -, materiaal-en onderhoudskosten.
een aantal bedrijven is begonnen met de ontwikkeling en bouw van grote tweebladige windturbines (Schorbach and Dalhoff, 2012; Clover and Snieckus, 2014). Deze hernieuwde belangstelling voor tweebladige windturbines is vooral ingegeven door de toegenomen focus op offshore windenergie. De kosten van een energiebesparing van 10-12% worden vermeld en in Clover and Snieckus (2014) wordt op papier een reductie van 20% vermeld voor tweebladige windturbines. De potentiële kosten van energiebesparing maakt dat tweebladige turbines een interessante kans zijn die fabrikanten actief aan het verkennen zijn.