80 тонн, 500 кВт: Германия показала модульную ветровую турбину-конструктор

Немецкий аэрокосмический центр (DLR) завершил монтаж OPUS 3 — модульной исследовательской ветровой турбины. Турбина расположена в научно-исследовательском парке ветроэнергетики WiValdi в Круммендайхе, Нижняя Саксония.

OPUS 3 станет гибкой исследовательской платформой. Она позволит команде изменять, заменять или комбинировать компоненты в различных конфигурациях, в частности лопасти ротора, детали редуктора, а также систему управления турбиной. Команда также сможет тестировать новые алгоритмы во время работы турбины. Лукас Фирмхофер, инженер DLR и руководитель проекта OPUS 3, подчеркнул важность турбины.

По данным команды, номинальная мощность OPUS 3 составляет 500 кВт. Высота до ступицы — около 50 метров, а диаметр ротора — примерно 50 метров. Её относительно небольшой размер позволяет использовать турбину для испытаний доиндустриальных прототипов в уменьшенном масштабе в реальных погодных и эксплуатационных условиях.

Сменные компоненты турбины

Башня установки весом около 80 тонн была доставлена в двух секциях и собрана на месте. В верхней части расположена гондола массой примерно 30 тонн, в которой находятся редуктор и генератор турбины. Втулка ротора весит около 15 тонн. Каждая из трёх лопастей длиной 25 метров весит 2,5 тонны. Фирмхофер отметил:

Инженеры будут поэтапно проверять каждую систему, а также то, как различные системы работают в целом. Регулярные исследовательские работы должны начаться в начале 2027 года.

Первые испытания турбины

Исследователи сообщили, что OPUS 3 начала собирать научные данные ещё до того, как её ротор начал вращаться. Во время строительства они измеряли поведение башни под воздействием ветра ещё до установки тяжёлой гондолы. Без веса гондолы в верхней части конструкция демонстрировала иные характеристики вибрации. Фирмхофер отметил:

Команда уже запланировала предстоящие эксперименты для OPUS 3. Среди них — испытания гибких лопастей ротора, созданных для того, чтобы будущие турбины были более легкими и эффективными, а нагрузка на конструкцию — меньшей.

OPUS 3 присоединится к турбинам OPUS 1 и OPUS 2, установленным в WiValdi в 2023 году. Две предыдущие установки оснащены около 2000 датчиков, которые измеряют нагрузку, воздушный поток, вибрации и взаимодействие турбин друг с другом.

Источник: Interesting Engineering