Nowa konstrukcja łopat turbiny wiatrowej opracowana w Sandia Labs

Nowa konstrukcja łopat turbiny wiatrowej opracowana w Sandia Labs

Naukowcy z Sandia National Laboratories we współpracy z producentem łopat dla turbin wiatrowych, firmą Knight & Carter, opracowali nowy kształt łopat przystosowany do pracy przy mniejszych prędkościach wiatru. Nowa konstrukcja powinna znacznie obniżyć koszt jednostkowy energii wytwarzanej przez turbiny wiatrowe pracujące przy niskich prędkościach wiatru.

Nową konstrukcję nazwano STAR (Sweet Twist Adaptive Rotor). Wyróżnia ją delikatnie zakrzywiony koniec, który sprawia, że ruch łopaty przypomina zamiatanie. Dzięki temu łopata obraca się łatwiej, a w razie wystąpienia silnych podmuchów wiatru przenoszone są na nią mniejsze obciążenia, co przedłuża jej żywotność. Materiały, z jakich wykonano łopatę, to włókno szklane i żywica epoksydowa.

Lepsza tolerancja na silne podmuchy wiatru pozwoliła konstruktorom na wydłużenie długości łopaty do 27,1 m, czyli o prawie 3 metry więcej od klasycznych łopat montowanych na takim samym jak nowa konstrukcja wirniku. Dzięki temu produkcji energii z zastosowaniem nowego rozwiązania zwiększa się o 5-10% zachowując przy tym taką samą jak stare konstrukcje trwałość urządzenia. Łopata jest jeszcze w fazie testów sprawdzających jej zachowanie w warunkach naturalnych w porównaniu z wynikami symulacji komputerowych.

Charakterystyczny kształt łopaty został zaprojektowany specjalnie z przeznaczeniem do pracy w regionach o nieco gorszych warunkach wiatrowych, takich jak środkowy-zachód Stanów Zjednoczonych, gdzie średnia roczna prędkość wiatru na wysokości 10 m wynosi 5,8 m/s. Na terytorium USA występuje wiele obszarów o podobnych prędkościach wiatru, dlatego ich wykorzystanie z użyciem nowej konstrukcji zwiększyłoby 20-krotnie powierzchnię terenów nadających się do produkcji energii z wiatru.

(au)