Mało znana holenderska firma TouchWind BV z pewnością nie chce konkurować z gigantami budującymi turbiny, których łopaty mają ponad 100 metrów długości. Zamiast tego inżynierowie pracujący dla firmy postanowili sprawdzić, czy powszechnie stosowane wirniki z trzema łopatami są optymalną konstrukcją do pozyskiwania energii. Według przedstawicieli firmy możliwe, że turbina wykorzystująca tylko jedną dużą łopatę zamiast trzech, będzie wydajniej produkowała energię z wiatru.
Trzeba przyznać, że to zaskakująca propozycja. Producentów turbin wiatrowych na świecie jest mnóstwo, jednak cała branża dotychczas skupiała się na wykorzystaniu modelu trójłopatowego. Nikt jeszcze nie proponował wirnika jednołopatowego.
Czytaj także: Największa turbina wiatrowa na świecie rozpoczęła pracę! Jej rozmiary trudno sobie wyobrazić
Warto tutaj zauważyć, że w celu generowania jak największej ilości energii z wiatrów wiejących np. na morskich farmach turbiny muszą być wyposażone w system kontroli nachylenia wirnika. Problem w tym, że powyżej określonej prędkości wiatru turbina taka musi być wyłączana, aby nie doszło do jej zniszczenia. I tutaj właśnie przewagę zdaje się mieć turbina wyposażona tylko w jedną dużą łopatę.
Według przedstawionego właśnie projektu łopata jest przymocowana do masztu pod niewielkim kątem ku górze. Efekt jest taki, że przy niskiej prędkości wiatru maszt przechyla się do przodu i normalnie wpadłby do wody. Aby temu zapobiec, cała turbina wyposażona jest w odpowiednią zwisającą boję, która utrzymuje konstrukcję nad powierzchnią wody.
Kiedy siła wiatru rośnie, ruch obrotowy łopaty generuje siłę nośną i wyprostowuje maszt. Co ważne, wraz z podnoszeniem się masztu, boja unosi się nad powierzchnię wody, gdzie zaczyna działać jak balast przytrzymujący turbinę na powierzchni wody. Bez boi łopata niczym wirnik helikoptera mogłaby się unieść. W takim ustawieniu łopata nie jest ustawiona już pod kątem do kierunku, z którego wieje wiatr, przez co prędkość obrotowa wirnika nie rośnie.
Czytaj także: Największa na świecie elektrownia wiatrowa już produkuję energię. Taki gigant może stanąć na polskim wybrzeżu
Dzięki temu turbina z jedną łopatą może działać bez przerwy przy wiatrach wiejących z prędkością aż do 250 kilometrów na godzinę. To imponujące zważając na fakt, że konwencjonalne turbiny trójłopatowe trzeba wyłączać ze względów bezpieczeństwa już przy prędkości wiatru przekraczającej 90 kilometrów na godzinę.
Dzięki temu, że konstrukcja jednołopatowej turbiny nie wymaga drogiego systemu kontroli nachylenia wirnika, koszt budowy turbiny może być nawet 30 proc. niższy od klasycznej turbiny. Co więcej, ze względu na niewielką liczbę komponentów, produkcja turbin może odbywać się bezpośrednio w porcie, z którego następnie będą one holowane na miejsce budowy farmy wiatrowej. Po dotarciu na miejsce, turbinę wystarczy przymocować do dna morskiego i będzie ona już gotowa do pracy.
Zważając na globalny brak dostępnych specjalistycznych statków przystosowanych do transportu i instalacji turbin wiatrowych, to jest to ogromna przewaga. To samo zresztą dotyczy konieczności serwisowania turbin. Także i do tego w przypadku klasycznych turbin konieczne są statki ze specjalnymi dźwigami umożliwiającymi dostęp do samej turbiny na szczycie masztu. W tym przypadku wystarczy zwykła łódź i ściągnięcie łopaty do powierzchni wody, skąd będzie można uzyskać dostęp do samej turbiny.
Szacuje się, że łopata o długości 200 metrów może w takiej konstrukcji generować moc rzędu 12 MW. To oznacza, że jedna taka turbina jest w stanie zasilić nawet 15 000 gospodarstw domowych.
Testy terenowe pierwszych egzemplarzy już trwają.
