Dankzij dit nieuwe, slimme ontwerp van windturbinebladen moeten windmolens ook kunnen draaien wanneer er een flinke wind staat.
Hoe fijn zonnepanelen en windturbines ook zijn – want groenere energie – ze leveren niet altijd genoeg stroom, aangezien het weer niet constant is. Gelukkig werken onderzoekers daarom hard aan manieren om zonnepanelen alsnog te laten werken wanneer het bewolkt is. Voor windturbines lijkt nu ook een oplossing te zijn als het te hard waait (dan werken ze namelijk niet): rotorbladen die kunnen vervormen.
Vervorming
Wanneer er een te sterke wind staat, draaien windturbines niet, want dan kunnen ze beschadigd raken. Het enige dat beheerders van windparken kunnen doen, is de rotor van de wind af draaien, waardoor er minder of helemaal geen elektriciteit wordt geproduceerd. En dat is natuurlijk niet gewenst.
De nieuwe windturbinebladen – die zijn ontwikkeld aan het Fraunhofer Institute for Wind Energy Systems in Duitsland – hebben echter geen probleem met harde windstoten. De onderzoekers ontwikkelden een techniek, bend-twist coupling (BTC) genaamd, waardoor rotorbladen zich kunnen aanpassen aan de windkrachten die erop werken.
Wanneer de windbelastingen bijvoorbeeld te hoog worden, vervormen de rotorbladen. Het oppervlak wordt hiermee verkleind, zodat de windturbinebladen minder wind vangen.
Minder kracht
Maar een windmolen die minder wind vangt, is toch juist wat je níet wilt? Wel in het geval van harde wind, want dan kan er te veel kracht komen te staan op de turbinebladen waardoor ze beschadigd raken. Door het oppervlak van het blad te verkleinen, komt er ook minder kracht op en dat is gunstig.
De nieuw ontwikkelde ‘BTC-bladen’ kunnen op zowel nieuwe als bestaande turbines worden gemonteerd. In het geval van bestaande turbines worden er drie nieuwe bladen aangebracht en hoeft verder alleen de rotordiameter te worden vergroot zonder dat de andere turbinecomponenten moeten worden aangepast. Het voordeel bij nieuwe windturbines is dat ze veel minder zullen gaan wegen, omdat de constructies aan lagere windbelastingen onderhevig zijn.
Prestatiegericht
De rotorbladen zijn al aan verschillende statische en dynamische tests onderworpen en de resultaten waren veelbelovend. De volgende stap is de BTC-bladen testen terwijl ze op een windturbine zijn gemonteerd.
De onderzoekers hebben dan ook een prototype gemaakt van een kleine windmolen uitgerust met drie bladen van 20 meter. Deze windturbine zal aan de voet van de Rocky Mountains in Colorado, Amerika worden getest. Dan zal blijken of de draaiende turbinebladen presteren zoals verwacht.
Bronnen: Fraunhofer Institute for Wind Energy Systems, The Engineer, De Ingenieur
Beeld: Fraunhofer IWES, Pascal Hancz
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!