80 тонн, 500 кВт: Німеччина показала модульну вітрову турбіну-конструктор

Німецький аерокосмічний центр (DLR) завершив встановлення OPUS 3 — модульної дослідницької вітрової турбіни. Турбіна розташована в науково-дослідному парку вітроенергетики WiValdi у Круммендайху, Нижня Саксонія.

OPUS 3 стане гнучкою дослідницькою платформою. Вона дозволить команді змінювати, замінювати або комбінувати компоненти в різних конфігураціях, зокрема лопаті ротора, частини редуктора, а також систему керування турбіною. Команда також зможе випробовувати нові алгоритми під час роботи турбіни. Лукас Фірмхофер, інженер DLR і керівник проєкту OPUS 3, наголосив на важливості турбіни.

За даними команди, номінальна потужність OPUS 3 становить 500 кВт. Висота до маточини — близько 50 метрів, а діаметр ротора — приблизно 50 метрів. Її відносно невеликий розмір робить турбіну придатною для випробування доіндустріальних прототипів у зменшеному масштабі за реальних погодних та експлуатаційних умов.

Змінні компоненти турбіни

Вежа установки вагою близько 80 тонн була доставлена у двох секціях і зібрана на місці. У верхній частині розташована гондола масою приблизно 30 тонн, у якій містяться редуктор і генератор турбіни. Маточина ротора важить близько 15 тонн. Кожна з трьох лопатей завдовжки 25 метрів важить 2,5 тонни. Фірмхофер зазначив:

Інженери перевірятимуть кожну систему поетапно, а також те, як різні системи працюють разом. Регулярні дослідницькі роботи мають розпочатися на початку 2027 року.

Перші випробування турбіни

Дослідники повідомили, що OPUS 3 почала збирати наукові дані ще до того, як її ротор почав обертатися. Під час будівництва вони вимірювали поведінку вежі під дією вітру ще до встановлення важкої гондоли. Без ваги гондоли у верхній частині конструкція демонструвала інші характеристики вібрації. Фірмхофер зауважив:

Команда вже запланувала майбутні експерименти для OPUS 3. Серед них — випробування гнучких лопатей ротора, створених для того, щоб майбутні турбіни були легшими та ефективнішими, а навантаження на конструкцію — меншим.

OPUS 3 приєднається до турбін OPUS 1 та OPUS 2, встановлених у WiValdi у 2023 році. Дві попередні установки оснащені близько 2000 датчиків, які вимірюють навантаження, повітряний потік, вібрації та взаємодію турбін між собою.

Джерело: Interesting Engineering