Wpływ zużycia turbiny wiatrowej na jej efektywność

Maciej Piwowski
01.02.2022

Prawidłowe działanie turbiny wiatrowej ma kluczowy wpływ na jej efektywność. Dotyczy to zwłaszcza łopat wirnika, które muszą posiadać odpowiednie właściwości aerodynamiczne. Oddziaływanie różnych czynników atmosferycznych i biologicznych prowadzi jednak do ich stopniowego zużycia, a tym samym powstawania zanieczyszczeń, erozji oraz innych zmian na powierzchni poszycia. Wpływa to bezpośrednio na osłabienie aerodynamiczności, a tym samym zmniejsza sprawność turbiny wiatrowej.

Wpływ czynników atmosferycznych

Prawidłowo skonstruowane skrzydła turbin wiatrowych powinny być nie tylko aerodynamiczne, ale również trwałe, sztywne i odporne na wyładowania atmosferyczne. Oddziaływanie tych czynników jest bardzo istotne dla pracy elektrowni. Im większy i silniejszy wiatr, tym więcej energii można wyprodukować. Przenosi on jednak ze sobą różne zanieczyszczenia, co w połączeniu ze zmianami temperatury czy obecnością deszczu i lodu wpływa na stan konstrukcyjny skrzydeł oraz ogranicza ich sprawność. Przemiana energii wiatru w energię mechaniczną wymaga poddania łopat znacznym obciążeniom dynamicznym i statycznym, co zmniejsza ich wytrzymałość. Duże znaczenie ma rodzaj materiału wykorzystanego do produkcji profili oraz ich kształt, których poprawność może ocenić serwisant turbin wiatrowych.

Straty aerodynamiczne i indukcyjne

Efektywność turbiny wiatrowej obniżają też straty aerodynamiczne, spowodowane tarciem powietrza o łopaty. Wynikają one ze specyfiki powierzchni łopat, które są podatne na powstawanie defektów. Zakres takich strat zależy głównie od parametrów aerodynamicznego współczynnika oporu, a ich poprawą może się zająć doświadczony serwisant elektrowni wiatrowych. Straty indukcyjne również obniżają efektywność turbiny i występują przede wszystkim na zewnętrznych końcach łopat. Pod wpływem wyrównywania się różnic powietrza po obu stronach, dochodzi do przyspieszonego zużycia mechanizmu. Wyróżnić można także straty ruchu powietrza śrubowego, powstałe pod wpływem odchylania się strug powietrza w kierunku statycznym. Straty występują też na dopływie powietrza, na skutek spiętrzenia ciśnienia przed kołem wiatrowym oraz odpływu powietrza od strony zewnętrznej. Eliminacją takich problemów może się zając profesjonalny serwis elektrowni wiatrowych.

Bezpośrednie oddziaływanie wiatru

Wiatr obraca łopaty turbiny wiatrowej, dzięki czemu pozwala na produkowanie energii elektrycznej. Jego oddziaływanie może jednak prowadzić także do zniszczeń. Silne i porywiste wiatry przybierają nierzadko formę tornada, a przez to zwiększają ryzyko złamania łopat elektrowni. W takiej sytuacji pomocny może się okazać serwis turbin wiatrowych z firmą Teton. Doświadczeni specjaliści są w stanie zapewnić kompleksową obsługę, włącznie z przeprowadzeniem napraw, przeglądów okresowych, inspekcji czy prac pomiarowo-kontrolnych. Pracownicy firmy Teton mogą dzięki temu określić, przy jakich wartościach prędkości wiatru zwiększy się ryzyko uszkodzeń. W wielu przypadkach naprawa skrzydeł turbin wiatrowych okazuje się niezbędna, ponieważ oderwane elementy mogą stanowić zagrożenie dla ludzi i obiektów znajdujących się w pobliżu elektrowni.

Oddziaływanie zanieczyszczeń

Efektywność turbiny wiatrowej spada także pod wpływem zużycia na skutek oddziaływania zanieczyszczeń, takich jak przenoszone razem z masami powietrza pyły i piasek. Im większa prędkość wiatru, tym mocniejsze uszkodzenia spowodowane uderzeniami drobinek o powierzchnię. Jeżeli po pewnym czasie nastąpi znaczące obniżenie sprawności konwersji energii wiatru, problemem może zająć się technik turbin wiatrowych. Ma to szczególne znaczenie w przypadku elektrowni zlokalizowanych w pobliżu terenów piaszczystych, w których erozja przebiega szybciej. Na takie zniszczenia najbardziej narażone są krawędzie łopat. Technik serwisu turbin wiatrowych może przywrócić ich charakterystykę aerodynamiczną, dbając o odpowiednią konserwację. Jeżeli naprawa skrzydeł turbin wiatrowych nie zostanie przeprowadzona, piasek może się głębiej przedostać w poszycie i zniszczyć jego strukturę.

Artykuł partnera

Zgłoś swój pomysł na artykuł

Więcej w tym dziale Zobacz wszystkie

Na naszej stronie korzystamy z plików cookies w celu spersonalizowania reklam, więcej informacji.