Czy więcej znaczy lepiej?

Wielkość elektrowni wiatrowej
31 stycznia 2018

Wydaje się logiczne ze dodając więcej śmigieł do rotora turbiny uzyskamy więcej mocy. Czemu wiec nie stosujemy turbin wielośmigłowych? Takich jakie np. znamy z filmów o Australii?

Niestety zwiększając liczbę śmigieł rotora wywołujemy dodatkowe negatywne zjawiska. Jednym z takich zjawisk jest zwiększenie oporu przepływu. Ponieważ napływające powietrze nie jest ograniczone więc stara się omijać środowisko o większym oporze co skutkuje swego rodzaju „omijaniem” rotora.

Co więcej gdy śmigło przechodzi przez wiejące laminarne powietrze, pozostawia po swoim przejściu burzliwe zakłócone powietrze, które zakłóca pracę następnego śmigła. Czyli każde śmigło poprzednik zakłóca pace śmigła następnika które po nim następuje. W rzeczywistości więcej łopatek może negatywnie wpływać na wydajność turbiny przez definitywne zmniejszenie obrotów turbiny a zysk ze zwiększenia momentu nie rekompensuje komercyjnie wzrostu wagi rotora i jego ceny.

Co więcej niskie obroty przy danej mocy pociągają konieczność zwiększenia gabarytów wałów skrzyń przekładniowych. Charakterystyka stosowanych generatorów elektrycznych lepiej się wpisuje w prace z turbinami wysoko obrotowymi. Praktycznie bardziej zależy nam na obrotach niż na momencie, czyli zdecydowanie inaczej niż we wspomnianych turbinach typu „australijskiego” gdzie najbardziej zależy nam na wysokim momencie obrotowych by poruszyć, napędzić pompę wody.

Turbiny typu „australijskiego” przekształcają najmniejszy wiejący wiatr na moment obrotowy zwiększany przez każda łopatkę rotora, jednocześnie gdy wirnik zaczyna się obracać powstający opor na każdej z łopatek rotora zmniejsza jego obroty.