• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Europejczycy biorą się za projektowanie turbin wiatrowych

    20.11.2009. 16:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy z DTU Ris? (Krajowe Laboratorium Zrównoważonej Energii przy Politechnice Duńskiej) i ich europejscy koledzy odkryli sposób na zaprojektowanie bardziej niezawodnej turbiny wiatrowej. Na podstawie szczegółowych pomiarów rozkładu obciążeń w 10 metrowym skrzydle turbiny wiatrowej pracującej w naturalnych warunkach, zespół jest w stanie dostarczyć precyzyjnych informacji na temat przepływu wiatru po powierzchni skrzydła turbiny wiatrowej. Badania prowadzone są w ramach dwóch, finansowanych ze środków unijnych projektów: UPWIND i TOPFARM, które uzyskały dofinansowanie odpowiednio na kwotę 14,6 mln EUR i 1,7 mln EUR.

    W skład zespołu pracującego pod kierunkiem Helge Aagaard Madsen i Christiana Baka z Wydziału Energii Wiatrowej DTU Ris? weszli naukowcy z duńskich grup Vestas, LM Glasfiber i DONG Energy oraz z niemieckiego Siemensa.

    Grupa LM Glasfiber opracowała skrzydło turbiny wiatrowej wyposażone w 350 punktów pomiarowych w formie np. czujników nacisku oraz mikrofonów. Były one połączone z laboratorium pomiarowym u podstawy skrzydła turbiny wiatrowej. Norweska grupa Det Norske Veritas (DNV) sprawdziła obliczenia przeciążeniowe dla turbiny wiatrowej. Zdaniem DNV maksymalna prędkość wiatru przy której może pracować turbina wynosi 15 metrów na sekundę (m/s). Należy dodać, że doświadczenia można było prowadzić wyłącznie w czasie idealnie suchej pogody.

    Od późnej wiosny do późnego lata zespołowi udało się zrealizować 12 sesji pomiarowych i uzyskać obszerne dane.

    "Nasze pomiary są na dzień dzisiejszy zdecydowanie najobszerniejsze, a zważywszy na fakt, że zostały wykonane na wolnym powietrzu i na pełnowymiarowej, przemysłowej turbinie wiatrowej, uwzględniają wpływ turbulencji oraz rotację i sprężystość skrzydeł" - wyjaśnia dr Helge Aagaard Madsen.

    "Nie ma wątpliwości, że będą nieocenione dla międzynarodowych badań w dziedzinie energii wiatrowej w ogóle. Co więcej, wsłuchiwaliśmy się, że tak powiem, w przepływ powietrza po skrzydle za pomocą 60 mikrofonów, odnotowując 50.000 pomiarów na sekundę, co pozwoliło na uzyskanie wyjątkowo szczegółowego obrazu sposobu, w jaki wiatr przekłada się na obciążenia na skrzydłach, tj. przyglądaliśmy się temu, co stanowi istotę wykorzystywania energii wiatrowej."

    Zdaniem naukowców, jednym z celów eksperymentu było wypracowanie podstaw do zaprojektowania optymalnego profilu skrzydła turbiny wiatrowej. Poszukiwano równowagi między projektowaną wytrzymałością a czułością oraz sposobu zagwarantowania jednolitej produkcji energii na maksymalnym poziomie.

    Zespół prowadzi w tym miesiącu dalsze pomiary. Naukowcy powiedzieli, że mają nadzieję ustalić różnicę między parametrami profilu skrzydła pełnowymiarowej turbiny wiatrowej na wolnym powietrzu a parametrami podobnego profilu sprawdzanego w kontrolowanych warunkach wiatrowych w tunelu aerodynamicznym.

    W DTU Ris? testowano również laserowy skaner wiatrowy w ramach projektu UPWIND (Zintegrowany projekt turbiny wiatrowej), dofinansowanego na kwotę 14,6 mln EUR z tematu "Zrównoważony rozwój, zmiany globalne i ekosystemy" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. Naukowcy informują, że skaner umożliwił im przeprowadzenie trójwymiarowych pomiarów prędkości wiatru, kierunku wiatru oraz turbulencji wokół turbiny wiatrowej. Celem projektu UPWIND jest opracowanie dużych turbin wiatrowych do pracy zarówno na lądzie, jak i na morzu.

    Zespół wykorzystał również inny laser do pomiaru rozkładu prędkości w strumieniu wirnika. Uzyskane wyniki stanowią dorobek projektu TOPFARM (Narzędzie projektowe nowej generacji do optymalizacji topologii i funkcjonowania farm wiatrowych), który został dofinansowany na kwotę 1,7 mln EUR z tego samego tematu 6PR.

    rdo: CORDIS

    informacji: DTU Ris?: http://www.risoe.dk/?sc_lang=en UPWIND: http://www.upwind.eu Teksty pokrewne: 25530, 31245 Kategoria: Wyniki projektów
    Źródło danych: DTU Ris?
    Referencje dokumentu: Na podstawie informacji uzyskanych z DTU Ris?
    Indeks tematyczny: Koordynacja, wspólpraca; Metody pomiarowe; Odnawialne zródla energii; Badania Naukowe RCN: 31489   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Światowy Dzień Wiatru (ang. Global Wind Day) jest światowym wydarzeniem, które odbywa się co roku w dniu 15 czerwca. Jest ono organizowane przez EWEA (European Wind Energy Association) i GWEC (Global Wind Energy Council) oraz organizacje krajowe. Jest to dzień, w którym promowana jest energia wiatru poprzez przekazywanie informacji o energii wiatrowej, jej potencjale, globalnym rozwoju i możliwościach zastępowania nieodnawialnych źródeł energii. We współpracy z EWEA i GWEC, krajowe stowarzyszenia energii wiatrowej (np. Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej czy Polska Izba Gospodarcza Energii Odnawialnej) oraz firmy zaangażowane w produkcję energii wiatrowej organizują wydarzenia w wielu krajach na całym świecie. W 2011 roku wiatrowe imprezy zostały zorganizowane w 30 krajach, na 4 kontynentach. Wydarzenia podczas Dnia Wiatru to m.in. wizyty w lądowych i morskich farmach wiatrowych, kampanie informacyjne, ustawianie turbin demonstracyjnych w miastach, warsztaty wiatrowe i parady wiatrowe. Wiele imprez odbyło się w Światowym Dniu Wiatru (15 czerwca), ale były także wydarzenia przed i po nim. W 2012 było już 250 zdarzeń na całym świecie m.in. z bardzo popularnym konkursem fotograficznym. Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej (PSEW) – organizacja pozarządowa wspierająca i promująca rozwój energetyki wiatrowej. Pod obecną nazwą stowarzyszenie działa od 1999 roku, wcześniej funkcjonowało jako Towarzystwo Wspierania Elektrowni Wiatrowych VIS VENTI. Wiatrak – budowla drewniana, niekiedy murowana, wyposażona w skrzydła poruszane siłą wiatru i napędzające urządzenia. Jest najstarszym silnikiem wiatrowym – przetwarza energię wiatru na energię kinetyczną w ruchu obrotowym. Jest poprzednikiem turbiny wiatrowej, którą czasami również nazywa się wiatrakiem.

    Parytet sieci (ang. grid parity) to określenie sytuacji, w której nowe źródło energii może dostarczać energii elektrycznej po koszcie uśrednionym mniejszym albo równym kosztowi nabycia energii w sieci energetycznej. Termin ten jest najczęściej używany w dyskusjach na temat nowych instalacji odnawialnych źródeł energii, w szczególności nowych technologii produkcji energii z biomasy, wiatrowej i słonecznej, które obecnie wchodzą na rynek. System turbiny wodnej – pojęcie określające istotę konstrukcji turbiny z charakterystycznym dla niej sposobem przetwarzania energii. Obecnie są stosowane najczęściej turbiny akcyjne systemu Peltona oraz reakcyjne systemów Francisa, Deriaza, Kaplana i śmigłowe.

    Energetyka wiatrowa na Białorusi miała swój początek w maju 2011 roku, kiedy to uruchomiono na terytorium tego kraju pierwszy generator wiatrowy. Zarazem 10 maja 2011 roku Rada Ministrów Republiki Białorusi przyjęła postanowienie nr 586, w którym zatwierdziła Narodowy Program Rozwoju Miejscowych i Odnawialnych Źródeł Energii na lata 2011–2015. W jego ramach zaplanowano rozwój energetyki wiatrowej do całkowitej mocy ok. 440–460 MW w roku 2015. Energia dla Wszystkich - to nazwa inicjatywy i partnerstwa - obu zapoczątkowanych przez Azjatycki Bank Rozwoju (ADB), w celu zmniejszenia ubóstwa energetycznego w regionie Azji i Pacyfiku. Inicjatywa ma na celu opracowanie metod zapewnienia dostępu do niezawodnych i przystępnych cenowo usług energetycznych oraz wsparcia rozwinięcia ich skali. Obejmuje ona zarówno dostęp gospodarstw domowych do energii elektrycznej wytwarzanej technologiami odnawialnych źródeł energii takich, jak mikro energetyki wodnej, słonecznej, biomasy i małej energetyki wiatrowej, jak również dostęp do czystych paliw do gotowania takich, jak LPG lub biogazu z odchodów zwierzęcych. Natomiast partnerstwo powstało, aby umożliwić różnym podmiotom z branży współpracę w regionie. Jednym z opisanych celów jest zapewnienie dostępu do energii 100 milionom ludzi w regionie do 2015 roku.

    Turbina typu tornado (ang. Tornado Type Wind Turbines – TTWT) to nowa generacja turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu (ang. vertical-axis wind turbine, VAWT) zamieniających energię wiatru na ruch obrotowy wirnika poprzez uformowanie strumienia powietrza w wir typu tornado. Stopień turbiny osiowej – część turbiny w której skład wchodzą nieruchome tarcze łopatek kierowniczych oraz osadzony na wale wieniec łopatek wirnikowych. Turbiny występujące w energetyce budowane są zazwyczaj jako wielostopniowe o stopniach umieszczonych wzdłuż osi obrotu wirnika. Zadaniem kierownicy jest odpowiednie skierowanie strugi czynnika na wieniec wirnikowy wykonujący pracę oraz zwiększenie prędkości czynnika poprzez jego częściowe rozprężenie.

    Turbina wiatrowa, silnik wiatrowy, wieża wiatrowa, siłownia wiatrowa, generator wiatrowy – urządzenie zamieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Mylnie nazywana elektrownią wiatrową – turbina wiatrowa stanowi zasadniczy element elektrowni wiatrowej.

    Energia wiatru – energia kinetyczna przemieszczających się mas powietrza, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Jest przekształcana w energię elektryczną za pomocą turbin wiatrowych, jak również wykorzystywana jako energia mechaniczna w wiatrakach i pompach wiatrowych, oraz jako źródło napędu w jachtach żaglowych. W 2010 roku energia wiatru dostarczyła ludzkości 430 TWh, czyli 2,5% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną.

    Głębokość krytyczna - głębokość akwenu, na której prędkość fazowa fali wiatrowej równa jest prędkości orbitalnego ruchu jednostki objętości wody w warstwie przypowierzchniowej. Elektrownia wiatrowa – elektrownia wytwarzająca energię elektryczną przy pomocy generatorów (turbin wiatrowych) napędzanych energią wiatru. Energia elektryczna uzyskana z energii wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, gdyż, pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa. Praca elektrowni wiatrowych powoduje jednak nietypowe i trudne do oceny oddziaływanie na środowisko.

    Dodano: 20.11.2009. 16:12  


    Najnowsze