L'azienda britannica Stormblade Turbine sta sviluppando un nuovo tipo di turbina eolica che dovrebbe essere più efficiente, meno rumorosa e richiedere meno manutenzione rispetto alla formula standard a tre pale.
Uno dei problemi più importanti delle attuali turbine eoliche si verifica quando la velocità del vento è maggiore di 27 m / s (97 km / h): il rotore deve essere fermato, perché si crea quindi un effetto giroscopico nell'albero. 'formazione. Questa precessione giroscopica (proprietà di un rotore per cui l'effetto di una forza che tende a inclinare l'asse del rotore è sfalsato di 90 gradi dal suo punto di applicazione nel senso di rotazione) tende a torcere il rotore, questo che aumenta le sollecitazioni sulle lame e sui meccanismi, portando a rotture.
Inoltre, se la velocità del vento è inferiore a 7 m / s (24 km / h) la rotazione del rotore è troppo bassa per produrre elettricità.
La Turbina Stormblade, creata da Victor Jovanovic, fondatore dell'azienda, ha un design simile a quello di un reattore aereo: le pale sono protette da una carenatura che dirige il flusso d'aria all'interno di questa turbina come un ugello di aspirazione. Tuttavia, questa carenatura è esposta al vento e alle elevate velocità di rotazione del flusso d'aria che la attraversa e può quindi sviluppare un effetto "paracadute". L'albero dell'aerogeneratore viene quindi sottoposto a sollecitazioni estreme. Il palo deve quindi essere supportato da ponteggi rinforzati, che richiederanno più spazio sul pavimento e aumenteranno il costo del sistema.
La principale innovazione del sistema riguarda quindi la parte rotorica che si basa sulla turbina di un motore a reazione. Secondo Jovanovic: "I motori a reazione si sono evoluti negli ultimi 50 anni per produrre meno resistenza, consentendo alle pale di girare più velocemente". Viene quindi migliorata l'aerodinamica del sistema, che permette di diminuire e aumentare la velocità di rotazione del rotore senza dover subire alcun fenomeno di precessione giroscopica. L'efficienza della Turbina Stormblade dovrebbe essere del 70% contro il 30-40% per gli attuali modelli a tre pale, il che significa che questo design supera il limite di Beltz (59%) di massima efficienza per le turbine eoliche. Jonanovic stima che la sua turbina eolica sarà in grado di produrre elettricità per una velocità del vento compresa tra 3 m / s (11 km / h) e 54 m / s (193 km / h), raddoppiando così la gamma di velocità utilizzabile. L'estensione della gamma di velocità offre due vantaggi principali:
- la produzione di elettricità avviene in modo più continuo;
- la potenza prodotta da queste turbine eoliche è molto elevata: è proporzionale al cubo della velocità del vento.
Poiché le alette sono all'interno della carenatura, anche la rumorosità del cambio dovrebbe essere ridotta. Questa particolare configurazione permette inoltre di ridurre i costi di manutenzione e preservare la vita aviaria nelle vicinanze. In termini di impatto visivo, la superficie ampia di questa turbina eolica è inferiore a quella delle turbine eoliche convenzionali. Tuttavia, poiché la potenza prodotta è proporzionale all'area spazzata dalle pale, la potenza erogata da una turbina Stormblade dovrebbe essere inferiore a quella delle turbine eoliche convenzionali nonostante le velocità del vento più elevate.
I prototipi finora testati hanno dimostrato che l'efficienza del sistema è molto superiore a quella delle turbine esistenti (fino a 3 volte superiore). L'azienda è attualmente alla ricerca di fondi e partner industriali. Questo sistema dovrebbe essere disponibile sul mercato in 18 mesi a 2 anni.