Vēja ģeneratoriem ir tikai trīs spārni. Vai esi jebkad iedomājies, kāpēc tā? 0
Mūsdienās vēja turbīnas ainavā nu jau ir ierasts skats. Neatkarīgi no tā, vai tās atrodas piekrastē vai laukos – gandrīz visām mūsdienu turbīnām ir trīs rotora lāpstiņas. Bet kāpēc tieši trīs? Atbilde slēpjas fizikas principu, tehniskās iespējamības un sabiedrības pieņemšanas kombinācijā.
Skaidrojošā video no YouTube kanāla MinutePhysics parāda, kā rotora lāpstiņu skaits nosaka iekārtas efektivitāti. Daudzas lāpstiņas rada lielāku griezes momentu, bet – arī lielāku gaisa pretestību.
Turbīnas ar vienu lāpstiņu ir nestabilas, divas lāpstiņas ir pakļautas svārstībām un rada ievērojamu slodzi konstrukcijai. Vairāk nekā trīs lāpstiņas nevajadzīgi palēninātu sistēmu un palielinātu izmaksas. Savukārt trīs lāpstiņas nodrošina vienmērīgu slodzes sadalījumu, samazina materiālu nodilumu un samazina izmaksas.
Vēja turbīnas kā lidmašīnas spārni
Mūsdienu rotoru lāpstiņas ir veidotas līdzīgi lidmašīnu spārniem. To izliekums rada gaisa spiediena atšķirības, kas veicina rotāciju. Vienlaikus trīs lāpstiņas neļauj turbīnai pārāk strauji paātrināties, tas savukārt pasargā konstrukciju no pārmērīga sprieguma un stabilitātes riskiem.
Papildus efektivitātei un tehnoloģijām svarīga ir arī cilvēku pieredze ar vēja turbīnām. MinutePhysics norāda, ka trīs lāpstiņu rotori ar vienādu jaudu darbojas lēnāk nekā divu lāpstiņu modeļi un tāpēc rada mazāk trokšņa. Turklāt tie izskatās vizuāli līdzsvaroti un simetriski, bet četras vai vairāk lāpstiņas rada pārāk pieblīvētu skatu.
Vēja enerģijas nākotne
Lai gan trīs lāpstiņu turbīnas ir kļuvušas par globālu standartu, inženieri meklē alternatīvas. Interesting Engineering norāda uz tā saukto bezlāpstiņu turbīnu prototipiem, kas darbojas bez rotora lāpstiņām.
Tās varētu būt lētākas un tām nepieciešama mazāka apkope, taču tās joprojām ir nākotnes lieta. Līdz tam laikam trīs lāpstiņu risinājums joprojām ir standarts.
