Menu

Siłownie wiatrowe dwupłatowe i jednopłatowe

Elektrownie dwupłatowe

Na całym świecie największą popularność zyskała koncepcja trójpłatowego wirnika, ale dosyć często można także spotkać siłownie z dwoma łopatami.  

ozewia25.jpg

Fot. Elektrownia aeolusII.

 

 

Mniejsza liczba łopat oznacza spadek masy wirnika, a tym samym obniżenie jego kosztów. Jednocześnie wirniki   dwupłatowe wymagają bardziej złożonej budowy piast, co skutkuje zwiększeniem kosztów produkcji.
Im mniejsza liczba łopat wirnika, tym większa prędkość obrotowa wirnika, aby uzyskać moc porównywalną z mocą turbiny trójpłatowej. Konsekwentnie zwiększa się prędkość wierzchołkowa wirnika (stosunek prędkości wierzchołka wirnika do prędkości wiatru tzw. TSR, z ang. Tip Speed Ratio), co powoduje wzrost poziomu hałasu generowanego przez turbinę. To chyba jeden z elementów któy w n ajwiekszym stopniu eliminuje z rynku z tą technologię.

Przykłady dwóch profesjonalnych elektrowni wiatrowych dwupłatowych o dużych mocach przedstawiono w poniższej tabeli.

Elektrownia wiatrowa dwupłatowa 3.0 MW

 WTS80-3/1 Näsudden II    została zainstalowana w listopadzie 1992 w Näsudden (jedna z wysp Gotlandii na
morzu Bałtyckim) i po badaniach technicznych w marcu 1993 roku przeszła do eksploatacji.
Od tego czasu pracuje bezawaryjnie. Właścicielem elektrowni wiatrowej jest VATTENFALL

 

 Elektrownie jednopłatowe (monopteros)ozewia286.jpg

To obecnie prawie nie stosowana technologia. Projekty Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) Monopteros i FLAIR były jednołopatowymi turbinami wiatrowymi zbudowanymi w Niemczech. Monopteros miał pełną kontrolę skoku, a wirnik był pod wiatr. MBB opracowało turbiny o mocy 15–30 kW z wirnikami o średnicy od 12,5 do 17 metrów. Firma MBB zbudowała również serię turbin Monopteros 50 o mocy 475 kW (rysunek) do 1 MW z wirnikami o średnicy od 47 do 56 metrów. Turbiny jednopłatowe powodują dość duże drgania i odchylenia od pionu.  

   

Fot.1 Turbina Monopteros 50 o mocy 475kW niedaleko Hamburga Niemcy

 

 We Włoszech turbiny jednopłatowe są dziełem firmy Riva Calzoni, która zbudowała następujące jednołopatowe turbiny wiatrowe: M5, M7, M30 i M33. Riva Calzoni zbudowała 25 modeli M5 i kolejnych 25 modeli M7 do 1992 roku, a następnie porzuciła rynek małych turbin,   i zajęła się konstruowaniem jednostek o mocy 350 kW. We Włoszech powstało ich łącznie około 100. Następnie porzucono także ten projekt.

ozewia287.jpg

Fot. 2 Turbiny o mocy 350kW firmy Riva Calzoni w Campanii południowe Włochy.

 

Turbina wiatrowa ADES została opracowana przez grupę TEMPERO, hiszpańską firmę technologiczną zajmującą się inżynierią, której celem jest opracowanie rozwiązań zachęcających do racjonalnego i ozewia288.jpgwydajnego wykorzystania energii odnawialnej. Turbiny wiatrowe ADES są jednostopniowymi turbinami działającymi na wiatr, z wirnikiem o zmiennym skoku i ustawioną lub zmienną prędkością, w zależności od modelu. Turbina wiatrowa ADES ma unikalną konstrukcję (Rysunek 2.6), która obejmuje trzy pasywne układy mechaniczne do kompensacji podmuchów wiatru: obracający się wirnik z pojedynczym łopatą; wahadłowy układ napędowy; i samosterująca gondola. Skutki podmuchu wiatru są najpierw absorbowane przez obracający się wirnik, a następnie przez wahadło. Wahadłowy układ napędowy kompensuje i gromadzi moc ze zmian prędkości wiatru, zapewniając w ten sposób bardziej równomierne obroty generatora, a następnie zmniejszając strukturalne przeciążenie i skoki mocy spowodowane podmuchami wiatru.

 

Fot. 3 Turbina ADES

 
Dostępne rozmiary to 60, 100, 200 i 335 kW z projektem do 3 MW. ADES posiada system wykorzystania turbiny wiatrowej do pozyskiwania wody z wiatru.  Strona internetowa firmy to: http://www.ades.tv/energias-renovables/productos-servicios/energia-eolica-turbinas-eolicas-pendulares/id/24

 

Można na niej obejrzeć kilka filmów ilustrujących zasadę działania turbiny. przedstawiam poniżej jeden z nich.

https://youtu.be/EKtGJ6fH83A

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});