Ali so daljše lopatice vetrne turbine vedno boljše?

Stranke nas pogosto vprašajo: Ali se lahko lopatice vetrnih elektrarn izdelajo daljše? Ali bo podaljšanje lopatic povečalo učinkovitost proizvodnje električne energije? Danes si o tem pogovorimo.

Teoretično gledano, daljše so lopatice vetrna turbina , večja je površina, ki jo zasenčijo med vrtenjem. Teoretično res lahko zajamejo več vetra. Na primer, če se dolžina lopatice poveča z 9 na 10 metrov, se površina, ki jo zasenči lopatica, poveča približno za 20 % do 30 %, kar teoretično pomeni, da se zmogljivost proizvodnje energije lahko poveča za približno 40 %.

Vendar pa v praksi lopatice vetrne turbine ne more biti poljubno podaljšani. Najprej bodo preveč dolgi lopatice povzročili previsoke hitrosti na koncih. Če te presegajo optimalno območje načrtovanja, se aerodinamična učinkovitost zmanjša, končna izhodna moč pa se dejansko ne poveča. Daljše lopatice so tudi bolj podvržene pojavu ločitve zraka, kar povečuje upor pri vrtenju lopatic in zmanjšuje skupno aerodinamično učinkovitost.

Poleg tega daljše lopatice med vrtenjem ustvarjajo večjo območja vrtinčnega slednega toka, kar vpliva na obratovalno okolje naslednjih lopatic in zmanjšuje skupno učinkovitost vetrne turbine.

Dolžina lopatic je pogosto prav tako odvisna od razmerja hitrosti vetra na namestitvenem območju.

V območjih z nizko hitrostjo vetra, ko izbiramo vetrne turbine ostriži se lahko ustrezno podaljšajo, kar omogoča boljše zajemanje vetra in izboljša učinkovitost proizvodnje električne energije. V območjih z visoko hitrostjo vetra daljši ostriži povzročijo večje mehanske obremenitve, kar v prihodnje zahteva pogosto okrepitev ali zamenjavo komponent in s tem poveča stroške vzdrževanja. V takih primerih so za vetrne turbine bolj primerni krajši ostriži, kar zagotavlja večjo stabilnost celotne naprave.

Poleg tega je večja vztrajnost daljših ostrižev, zato je za ohranjanje optimalnega obratovalnega stanja potreben natančnejši sistem nadzora, kar prav tako poveča stroške v tem segmentu.

Zaključek

Izbira dolžine ostrižev vetrne turbine naj bo odvisna od lokalne povprečne letne hitrosti vetra, topografskih značilnosti namestitvenega mesta ter zahtev omrežja. Ne smemo slepo slediti trendu daljših ostrižev.