Das britische Unternehmen Stormblade Turbine entwickelt einen neuen Windturbinentyp, der effizienter, geräuschärmer und wartungsärmer sein sollte als die Standardformel mit drei Blättern.
Eines der wichtigsten Probleme aktueller Windkraftanlagen tritt auf, wenn die Windgeschwindigkeit größer als 27 m / s (97 km / h) ist: Der Rotor muss gestoppt werden, da dann ein Kreiseleffekt in der Welle erzeugt wird. 'Ausbildung. Diese gyroskopische Präzession (Eigenschaft eines Rotors, durch die die Wirkung einer Kraft, die dazu neigt, die Achse des Rotors zu kippen, um 90 Grad von seinem Angriffspunkt in Drehrichtung versetzt ist) neigt dazu, den Rotor zu verdrehen Dies erhöht die Belastung der Klingen und Mechanismen und führt zu Brüchen.
Wenn die Windgeschwindigkeit weniger als 7 m / s (24 km / h) beträgt, ist die Rotation des Rotors zu gering, um Elektrizität zu erzeugen.
Die Stormblade-Turbine, die von Victor Jovanovic, dem Gründer des Unternehmens, entwickelt wurde, hat ein ähnliches Design wie ein Flugzeugreaktor: Die Schaufeln sind durch eine Verkleidung geschützt, die den Luftstrom innerhalb dieser Turbine wie folgt lenkt eine Ansaugdüse. Diese Verkleidung ist jedoch dem Wind und den hohen Drehzahlen des durchströmenden Luftstroms ausgesetzt und kann somit einen "Fallschirmeffekt" entwickeln. Der Mast der Windkraftanlage ist dann extremen Belastungen ausgesetzt. Der Mast muss dann von einem verstärkten Gerüst getragen werden, das mehr Bodenfläche benötigt und die Kosten des Systems erhöht.
Die Hauptinnovation des Systems betrifft daher den Rotorteil, der auf der Turbine eines Strahltriebwerks basiert. Laut Jovanovic: "Die Triebwerke haben sich in den letzten 50 Jahren weiterentwickelt, um weniger Luftwiderstand zu erzeugen, sodass sich die Blätter schneller drehen können." Die Aerodynamik des Systems wird daher verbessert, was es ermöglicht, die Drehzahl des Rotors zu verringern und zu erhöhen, ohne dass ein gyroskopisches Präzessionsphänomen auftreten muss. Der Wirkungsgrad der Stormblade-Turbine wird voraussichtlich 70% gegenüber 30-40% bei aktuellen Dreiblattmodellen betragen, was bedeutet, dass diese Konstruktion die Beltz-Grenze (59%) des maximalen Wirkungsgrads für Windkraftanlagen überschreitet. Jonanovic schätzt, dass seine Windkraftanlage Strom für eine Windgeschwindigkeit zwischen 3 m / s (11 km / h) und 54 m / s (193 km / h) erzeugen kann, wodurch sich der nutzbare Drehzahlbereich verdoppelt. Die Erweiterung des Geschwindigkeitsbereichs bietet zwei wesentliche Vorteile:
- Die Stromerzeugung erfolgt kontinuierlicher.
- Die von diesen Windkraftanlagen erzeugte Leistung ist sehr hoch: Sie ist proportional zum Würfel der Windgeschwindigkeit.
Da sich die Flügel in der Verkleidung befinden, sollten auch die Geräusche des Getriebes reduziert werden. Diese spezielle Konfiguration ermöglicht es auch, die Wartungskosten zu senken und das Leben der Vögel in der Nähe zu erhalten. In Bezug auf die visuelle Wirkung ist die Kehrfläche dieser Windkraftanlage geringer als die herkömmlicher Windkraftanlagen. Da die erzeugte Leistung jedoch proportional zu der von den Schaufeln überstrichenen Fläche ist, sollte die von einer Stormblade-Turbine gelieferte Leistung trotz schnellerer Windgeschwindigkeiten geringer sein als die herkömmlicher Windturbinen.
Die bisher getesteten Prototypen haben gezeigt, dass der Wirkungsgrad des Systems viel höher ist als der bestehender Turbinen (bis zu dreimal höher). Das Unternehmen sucht derzeit nach Fonds und Industriepartnern. Dieses System sollte in 3 Monaten bis 18 Jahren auf dem Markt verfügbar sein.