marea majoritate a turbinelor eoliene instalate în prezent au trei lame. De ce nu patru? Sau două? Sau mult mai mult pentru a prinde cât mai mult vânt posibil?
răspunsul rapid este că o turbină eoliană cu două lame este deja excelentă pentru o mare eficiență. Cu două lame aveți nevoie de costuri semnificativ mai mici de material, construcție și întreținere. O a treia sau a patra lamă a rotorului face ca turbina eoliană să fie marginal mai eficientă, în timp ce costurile de construcție și materiale cresc considerabil. Cele patru lame ale morilor noastre istorice de vânt au fost mai mult o alegere practică.
cele patru lame ale morilor noastre istorice de vânt au fost mai mult o alegere practică.
Legea Betz
Albert Betz a formulat legea în 1919 că un rotor ideal poate extrage maximum 59% din energia din vânt. Dacă obțineți mai multă energie din vânt, vântul încetinește și mai mult, ceea ce reduce alimentarea cu vânt a turbinei. Un rotor ideal are palete de turbină infinit de înguste, dar conform unui document pe care Siemens l-a întocmit în 2007 în care se ocupă de întrebarea noastră, se afirmă că turbinele eoliene moderne cu trei palete ajung la 80% din limita Betz datorită unui design inteligent al lamei și a unei viteze de rotație bine alese; o turbină cu două palete ar obține o eficiență cu 5% mai mică, dar va avea o rentabilitate mai mare a investiției din cauza costurilor mai mici.
turbinele eoliene cu două palete oferă o serie de avantaje distincte față de turbinele eoliene cu trei palete.
avantajul major de a avea un număr redus de lame (și acționări pas) este greutatea rotorului (și, prin urmare, materialul) ei aproximativ 30% mai puțin grele decât un rotor cu trei lame comparabile (Aerodyne engineering GmbH, 2014). Mai mult, deoarece rotoarele cu două lame funcționează la o viteză de rotație mai mare, cuplul pe arbore este mai mic și, în consecință, rotorul și nacela (care găzduiește, de exemplu, generatorul și trenul de rulare) sunt mai ușoare. O altă comoditate a unui rotor cu mai puțin de trei lame este că pot fi rotite orizontal în timpul furtunilor, astfel încât este mai puțin probabil să fie lovite de fulgere.
rotoarele cu două palete sunt cu aproximativ 30% mai puțin grele decât un rotor comparabil cu trei palete
un alt avantaj poate fi găsit în timpul transportului și construcției: un rotor cu două palete poate fi transportat complet preasamblat și pretestat pe puntea unei nave la locul parcului eolian (de Vries, 2011). În cele din urmă, sarcinile extreme pot fi reduse considerabil prin utilizarea parcării orizontale a rotorului (Aerodyne engineering GmbH, 2014). Datorită sarcinilor extreme reduse, turnul și Fundația pot fi proiectate mai ușoare.
materie de gust
Roberto Delgado, inginer principal la 2-B Energy: „este o chestiune de gust să alegi între două sau trei turbine eoliene cu lamă”. Unii preferă doar modelele cu trei lame, deoarece spun că sunt mai estetice. Delgado vrea să respire viață nouă în turbinele eoliene cu două lame. O turbină eoliană cu două lame de 6 MW 2-B Energy a fost instalată acum în Eemshaven timp de șase ani. Prin controlul individual al pasului (IPC), controlând independent pasul fiecărei lame de turbină, această turbină eoliană poate elimina o mare parte din sarcina dinamică. Verificați cum funcționează tehnica noastră de pitching https://windenergysolutions.nl/technology/
rezistența la furtună
un dezavantaj major în zonele cu cel mai constant vânt bun este că se pot transforma periodic în furtuni puternice și uragane. Majoritatea turbinelor eoliene nu pot rezista la vitezele ridicate ale vântului pe care le implică aceste condiții meteorologice. Turbinele eoliene cu 2 lame pot fi ușor doborâte rapid cu o singură macara în loc de cele două macarale, cele mai multe turbine cu lamă cer.
macaraua noastră de ridicare la bord poate reduce foarte mult costurile de întreținere ale instalațiilor de energie eoliană cu două lame.
întreaga noastră gamă de turbine eoliene poate fi echipată cu o macara de ridicare la bord care poate fi acționată cu ușurință pentru a asigura întreaga instalație tehnică a turbinei, fără macara externă în câteva ore. În acest fel, nu trebuie suportate costuri ridicate pentru furnizarea și utilizarea oricărei instalații de macara mobilă.
un al doilea avantaj al acestei construcții de ascensoare încorporate este că inspecțiile asupra rotorului și întreținerea majoră pot fi efectuate și fără echipamente din surse externe. În plus față de avantajele instalației în comparație cu turbinele eoliene cu trei palete, acest lucru reduce foarte mult costurile de întreținere ale instalațiilor de energie eoliană cu două palete.
Check out animația noastră de la bord-ridicare-macara în acțiune.
Prognoza
Delgado prevede turbine de 10, 12 sau mai multe megawați se întorc la proiectarea cu două lame. Sarcina dinamică poate fi întotdeauna mai bine controlată cu o direcție bună. Potrivit Delgado, un design cu două lame pentru o turbină eoliană în anul 2019 are o eficiență cu mai puțin de 3% mai mică decât omologul său cu trei frunze cu același diametru. Veți obține apoi energie electrică suplimentară de la lamele turbinei mai lungi, în timp ce puteți continua să beneficiați de costuri mai mici de construcție, materiale și întreținere.
o serie de companii au început să dezvolte și să construiască turbine eoliene mari cu două lame (Schorbach și Dalhoff, 2012; Clover și Snieckus, 2014). Acest interes reînnoit pentru turbinele eoliene cu două lame este motivat în principal de concentrarea sporită asupra energiei eoliene offshore. Se menționează costul reducerii energiei cu 10-12%, iar în Clover și Snieckus (2014) se menționează o reducere de 20%, pe hârtie, pentru turbinele eoliene cu două lame. Costul potențial al reducerii energiei face ca turbinele cu două lame să fie o oportunitate interesantă pe care producătorii o explorează în mod activ.