Veterné turbíny bez námrazy

Až niekoľko týždňov bez námrazy vydržia rotorové listy vrtule veternej turbíny, keď sa na ne dronom nanesie špeciálna vrstva ekologicky prijateľnej zmesi.

Foto Fraunhofer IFAM

Počas mrazivých zimných nocí i dní majú motoristi o jednu zábavku viac. Z času na čas nájdu svoje auto pokryté súvislou vrstvou námrazy. Zatiaľ čo jej odstraňovanie na autách je jednoduché, v letectve je to zložitejšie. Keď sa lietadlo pripravuje na vzlet v mrazivom počasí, pracovník letiska z vozidla s vysokozdvižnou plošinou strieka špeciálnu odmrazovaciu kvapalinu na horný povrch krídel a trupu. Tým sa odstraňuje už existujúca námraza a zároveň sa eliminuje ďalšie namŕzanie počas letu.
Okrem áut a lietadiel existujú ďalšie zariadenia, na ktorých namŕzanie môže viesť k veľkým škodám. Príkladom sú veterné elektrárne, resp. ich rotorové listy. Pri určitých kombináciách nízkych teplôt a vlhkosti vzduchu sa môže na listoch tvoriť námraza. To môže viesť k dynamickému nevyváženiu rotora a následne k väčšiemu opotrebeniu ložísk. Namrznuté turbíny sa vtedy musia vypnúť neraz aj na viac dní. Výpadok vedie k zníženiu príjmov a k náhrade výpadku inými – možno menej ekologicky prijateľnými – zdrojmi. Zabrániť namŕzaniu na povrchu otáčajúcich sa listov vrtule nie je v súčasnosti vhodne vyriešené. Používajú sa elektrické vyhrievacie rohože, prípadne systémy na vháňanie teplého vzduchu do rotorov.
Na lacnejšom a modernejšom spôsobe riešenia pracujú v súčasnosti viaceré výskumné tímy niekoľkých Fraunhoferových ústavov. Tie navrhli originálne a technicky elegantné zabránenie tvorby námrazy na rotujúcich listoch. Podobné riešenie sa už dávnejšie používa pri lakovaní veľkých plôch. Ide o dron, na ktorý je upevnený rozstrekovací systém s dlhým nadstavcom ukončeným dýzou s priemerom 0,3 mm. Dýzou sa na rotorové listy nanáša špeciálna kvapalina v podobe jemných kvapôčok s priemerom len 300 mikrometrov. Kvapalina musí byť ekologicky prijateľná, dobre priľnúť na listoch a byť dostatočne trvácna. Ako vhodná sa ukázala zmes močoviny a vosku, ktorá pri dopade na listy stuhne. Rozprašovací systém pracuje spoľahlivo a presne aj pri vetre s rýchlosťou 35 km/h. Nanesená vrstva, na ktorej sa ľad neudrží, je účinná niekoľko týždňov.

RM

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 2/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.