Är längre vindturbinblad alltid bättre?

Kunder frågar ofta oss: Kan vingarna på vindturbiner göras längre? Kommer det att öka effektiviteten för elproduktion om vingarna görs längre? Idag ska vi diskutera denna fråga.

Teoretiskt sett ju längre vingarna på en vindkraftverk , desto större är den svepta arean vid rotation. I teorin kan den verkligen fånga mer vindenergi. Till exempel, om vinglängden ökas från 9 meter till 10 meter ökar den svepta arean med cirka 20–30 %, och teoretiskt sett kan elproduktionskapaciteten potentiellt öka med ungefär 40 %.

Dock, i praktiska tillämpningar, är vingarna på vindkraftverk kan inte godtyckligt förlängas. För det första leder alltför långa blad till för höga spetshastigheter. Om de överskrider det optimala designområdet minskar den aerodynamiska verkningsgraden, och den slutgiltiga effekten kommer faktiskt inte att minska. Längre blad är också mer benägna att uppleva luftströmningsseparation, vilket ökar motståndet mot bladens rotation och minskar den totala aerodynamiska prestandan.

Dessutom genererar längre blad ett större släpvindområde under rotationen, vilket påverkar driftmiljön för efterföljande blad och därmed minskar den totala verkningsgraden för vindturbinen.

Bladlängden påverkas ofta också av vindhastighetsförhållandena i installationsområdet.

I områden med låg vindhastighet, vid val av vindkraftverk , bladen kan lämpligen förlängas, vilket kan fånga vindenergin bättre och förbättra effektiviteten vid elproduktion. I områden med hög vindhastighet kommer långa blad istället att generera större mekaniska belastningar, vilket kräver frekvent förstärkning eller utbyte av komponenter i framtiden och därmed ökar underhållskostnaderna. I sådana fall är det mer lämpligt att vindturbinernas blad är kortare, och hela maskinen blir mer stabil.

Dessutom ju längre bladet är, desto större tröghet uppstår, och ett mer precist styrsystem krävs för att bibehålla den optimala driftstatusen, vilket också ökar kostnaderna i detta avseende.

Slutsats

Valet av vindturbinbladens längd bör baseras på den lokala genomsnittliga årliga vindhastigheten, terrängens egenskaper på installationsplatsen samt nätets efterfrågan. Undvik att blint sträva efter längre blad.