U Nemačkoj razvijene lagane lopatice za male vetroturbine koje rade i pri slabom vetru

Istraživači sa nemačkog Fraunhofer instituta za primenjena polimerna istraživanja razvili su, u saradnji sa projektnom kompanijom BBF Group, lagane lopatice za male vetroturbine koje omogućavaju efikasnu proizvodnju električne energije u područjima sa slabim vetrom. Novi sistem počinje da radi već pri brzinama vetra od 2,7 metara u sekundi, što je znatno ispod praga potrebnog za većinu uporedivih rešenja.

Za razliku od konvencionalnih lopatica vetroturbina, koje imaju penasto jezgro, nove lopatice koje su razvili istraživači sa Fraunhofer instituta izrađene su nalik šupljim školjkama iz dva dela.

Kalupi za svaku polovinu proizvode se industrijskom 3D štampom, dok se slojevi kompozitnih vlakana u kalup polažu automatizovanim sistemom sa visokom preciznošću. Ovakvo projektovanje omogućilo je smanjenje mase do 35 odsto, što rotor čini lakšim za pokretanje pri slabom vetru i slabi mehanička opterećenja tokom rada, kažu u institutu.

Laminatna struktura omogućava da rotor izdrži jake vetrove. „Pojedinačne slojeve kompozitnog materijala osmislili smo tako da se lopatice rotora tokom oluje elastično savijaju i menjaju ugao u odnosu na vetar, objašnjava Marselo Ambrozio, rukovodilac za simulaciju i projektovanje u Fraunhofer institutu. Na taj način se brzina rotacije turbine automatski smanjuje i sistem se štiti od preopterećenja.

Male vetroturbine sa laganim lopaticama dostižu skoro maksimalni teorijski nivo iskorišćenja energije

Testiranja su pokazala da nove turbine počinju da generišu snagu pri brzinama vetra od 2,7 metara u sekundi, dok je za pokretanje sličnih sistema potrebna brzina od oko četiri metra u sekundi.

Ispitivanjima u aerotunelu utvrđeno je da vetroturbina dostiže do 450 obrtaja u minutu i razvija 2,5 kilovata snage pri brzini vetra od 10 metara u sekundi. Prema navodima istraživača, to je u proseku 83 odsto više nego kod uporedivih sistema na tržištu.

Institut navodi da je efikasnost sistema 53 odsto. A po teorijskom maksimumu definisanim takozvanim Becovim zakonom, nijedna vetroturbina ne može da pretvori više od 59,3 odsto energije vetra u električnu.

Male vetroturbine doprinose nezavisnom snabdevanju energijom

„Efikasne male vetroturbine daju važan doprinos nezavisnom snabdevanju energijom. Kao projektant i građevinska kompanija u regionu Berlin-Brandenburg, ovim projektom pokazujemo kako krajnji korisnici i privreda mogu da oblikuju decentralizovanu proizvodnju energije na individualan i održiv način“, istakao je Ambrozio.

Lopatice su projektovane za male vetroturbine koje se mogu jednostavno i fleksibilno instalirati, bez dugotrajnih procedura pribavljanja dozvola. Prema rečima konstruktora, cilj su decentralizovani energetski sistemi za domaćinstva, manja preduzeća i vanredne situacije, posebno u regionima gde klasične vetroturbine nisu ekonomski isplative.

Pet prototipova već je isporučeno i trenutno se testira na različitim lokacijama kako bi se ispitalo kako visina i položaj utiču na performanse. Sledeća faza razvoja uključuje dodatnu optimizaciju rotora i istraživanje upotrebe monomaterijala koji bi omogućili lakšu reciklažu i bolji ekološki bilans.