Turbine Eoliche: controllo individuale del passo delle pale

Sistema di misurazione del carico per il controllo individuale del passo

Attualmente si assiste ad una tendenza allo sviluppo di turbine eoliche di maggiori dimensioni e con potenza più elevata al fine di ridurre il costo di generazione per kWh. L’aumento delle dimensioni delle turbine comporta un incremento dei diametri dei rotori. 

I rotori di grandi dimensioni sono più soggetti alle variazioni della velocità e dell’intensità del vento nell’area spazzolata, che provocano:

• Maggiori carichi asimmetrici sulle pale, sull’albero principale e sui componenti strutturali
• Minore efficienza
• Aumento dell'usura dei componenti
• Più tempi di fermo per la manutenzione
• Guasti prematuri delle macchine

SOLUZIONE

La distribuzione non uniforme dei carichi può essere evitata progettando un sistema di controllo del passo dotato di controllo individuale (IPC), il quale è in grado di regolare dinamicamente il passo di ogni pala molte volte per rotazione. Questo sistema ottimizza il carico sul rotore ed elimina i pericolosi movimenti di flessione delle pale, della trasmissione e della torre.

Il sistema IPC di Moog raccoglie con precisione e in tempo reale le informazioni sui carichi di ciascuna pala e le trasmette al sistema di controllo del passo. Ciò consente di ridurre il carico sulle pale, sulla trasmissione e sulla torre mediante una gestione intelligente del passo, che fornisce una risposta ai carichi in tempo reale. 

La gestione dei carichi riduce l’usura dei componenti, i tempi di fermo e i costi di manutenzione, e contemporaneamente aumenta l’efficienza incrementando il tempo di corretto funzionamento della turbina, riducendo l’attrito e aumentando lo sfruttamento del vento. Numerosi studi hanno dimostrato riduzioni dei carichi pari al 10-30% sui principali componenti delle turbine, sia con carichi estremi che a fatica, evidenziando una maggiore durata o una riduzione dei costi per componenti.

Implementando l’IPC nelle piattaforme esistenti, alcuni produttori di turbine sono riusciti ad aggiornare i propri sistemi montando pale più grandi su macchine esistenti e gestendo i relativi carichi, con risparmi significativi sui costi di sviluppo di nuove turbine.