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Sistema antighiaccio astuto per le lamierine di rotore

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Nelle zone climatiche molto fredde, il vento può saltare con forza tremenda. Ma le turbine di vento sono state costruite raramente finora in queste regioni. Il rischio di formazione di ghiaccio sulle lamierine di rotore è appena troppo alto. Ma ora, un sistema di riscaldamento di ottimo rendimento libera queste turbine dal ghiaccio in un aspetto dei secondi. È inserito soltanto quando l'acqua si congela

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Un certo numero di aziende timide a partire dai sistemi azionati dal vento della costruzione nelle regioni settentrionali, anche se il vento salta con gran potenza là. Per cominciare con, le condizioni atmosferiche rappresentano una sfida erculea: Le proprietà aerodinamiche si deteriorano quando uno strato del ghiaccio si forma sulle lamierine di rotore mentre le temperature cadono al sotto-zero gamma negli stati di congelamento della tempesta. Le turbine producono meno energia. La ridistribuzione inesorabile dei carichi disturba l'equilibrio generale, che ancora significa che le lamierine potrebbero ripartizione più velocemente. In cima a questo è il rischio di sicurezza connesso con i ghiaccioli che interrompono. Quando il rischio di formazione di ghiaccio presenta, gli operatori immediatamente interromperanno i sistemi. La produzione di energia annuale è contrassegnato diminuita? le accumulazioni del ghiaccio causano le perdite di potere che variano dovunque 14 - 20 per cento. Malgrado il potenziale ampio, le turbine di vento sono conseguentemente molto meno probabili essere costruite nelle regioni di clima freddo. Ciò è dove l'UE? s? Progetto Windheat? punti in: Funzionando nella collaborazione unita con sei società da quattro condizioni di UE, i ricercatori all'istituto di Fraunhofer per l'ingegneria di fabbricazione e l'automazione IPA a Stuttgart stanno mettendo a punto un sistema di ottimo rendimento di rilevazione e di antighiaccio di ghiaccio (o stanno sbrinando) per i piccoli generatori di potere della turbina di vento. I periodi di tempi morti dovuti alle condizioni atmosferiche dovrebbero essere evitati questo senso.

Il rivestimento del nanotube del carbonio induce il ghiaccio a fondersi

I sistemi antighiaccio attuali sono energy-intensive, poiché devono riscaldare l'intera lamierina di rotore? senza riguardo a se l'intera lamierina è realmente commovente. Ma con? Windheat? i soci di progetto stanno prendendo un itinerario differente: Questa lamierina di rotore è divisa dentro a varie zone che ciascuna sono state rifinite con un rivestimento del nanotube del carbonio (CNT). Allora, un rivelatore separato del ghiaccio è integrato in ogni strato specifico di CNT. ? Il nostro rivestimento del nanotube del carbonio riscalda soltanto quelle zone che realmente sono ghiacciate. Questi sono i bordi della lamierina di rotore, in primo luogo? dice Anne Gerten, scienziato a IPA.

Queste sonde molto piccole e sensibili stanno misurando costantemente la temperatura e l'umidità alla superficie, reagiscono alle fluttuazioni minime e rilevano quando l'acqua si congela. Se il ghiaccio è rilevato, quindi, in un aspetto dei secondi, i rivelatori inseriscono l'elemento di calore che fornisce lo strato corrispondente di CNT. Una volta che il ghiaccio si è fuso, il calore è spento automaticamente. ? Con la combinazione fatta dal rivestimento e dai sensori di CNT, possiamo designare e riscaldare le zone come bersaglio ghiacciate-in su ed essenzialmente, solo quando realmente è richiesto? aggiunge Gerten. L'obiettivo del progetto è di aumentare il rendimento energetico almeno di 18 per cento, usando questa strategia sbrinante.

Lo strato di CNT, appena alcuni micrometri spessi, può applicarsi facilmente alla lamierina di rotore. Si applica spruzzando CNT su una pellicola autoadesiva del polimero. il Libero-cappotto isola il rivestimento ed ulteriormente lo protegge da umidità e da effetti meccanici. I ricercatori hanno selezionato questo materiale a causa delle relative proprietà meccaniche eccellenti. ? In linea di principio, questi nanotubes del carbonio sono strati spostati della grafite che si toccano in vari posti. A questi punti di contatto, la corrente elettrica è convertita in calore? il ricercatore spiega.

Prove in galleria del vento

Quali zone delle lamierine di rotore sono particolarmente suscettibili di accumulazione di ghiaccio? Nel progetto, hanno usato le simulazioni su elaboratore per calcolare questa fuori. Soprattutto, i bordi delle lamierine risultano essere i punti nevralgici. I ricercatori di IPA potevano confermare questi risultati attraverso le prove nella galleria del vento. Al meno 30 gradi di Celsius, in ghiaccio, pioggia e con le velocità del vento di vari prototipi di fino a 120 km/ora sono stati provati nelle circostanze in vivo. Tra l'altro, gli scienziati hanno rifornito della lamierina di rotore di piccolo generatore di turbina del vento con il rivestimento di CNT. ? Abbiamo applicato i materiali acquistabili sia ai sensori che agli elementi riscaldanti. Quello è un presupposto importante a rendere il sistema antighiaccio fattibile per produzione di serie? spiega Dipl. - Ing. Sascha Getto, un collega di Anne Gerten? s a IPA e ricercatore incaricato delle prove di galleria del vento. ? Abbiamo progettato e sviluppato i prototipi per i piccoli sistemi della turbina di vento, ma sono assolutamente adatte a modifica dell'alta società.? Getto considera l'aeronautica anche come un campo potenziale della domanda di sistema di Windheat? in grado di sbrinare le ali dell'aeroplano.