Ipinapakita ng mga pag-aaral sa patlang na ang pag-icing ay maaaring gastos sa mga turbine ng hangin hanggang sa 80% ng paggawa ng kuryente

Ang mga mananaliksik ay dumating sa site upang pag-aralan ang mga icicle sa wind farm na ito sa silangang China. May-akda: Larawan sa kabutihang loob ng Hui Hu State University / Iowa

Ang mga mananaliksik na pinangunahan ng Iowa Hui Hu ay nagsagawa ng pagsasaliksik sa pagyeyelo ng mga turbine ng hangin mula sa lab sa bukid upang malaman kung paano at saan nag-iipon ang yelo sa mga umiikot na talim. Nalaman nila na ang yelo sa mga blades ay maaaring mabawasan ang pagbuo ng kuryente ng hanggang sa 80%. Ang mga pag-aaral sa patlang ay nakumpirma rin ang kanilang mga natuklasang pang-eksperimentong, teorya at hula.

Ang mga windmill blade, na paikutin sa malamig at mahalumigmig na kondisyon, ay maaaring mangolekta ng yelo na halos isang metro ang kapal sa mga tip ng mga talim na matatagpuan sa bakuran.

Ginagambala nito ang aerodynamics ng talim. Nabababag nito ang balanse ng buong turbine. At maaaring makagambala sa produksyon ng enerhiya hanggang sa 80 porsyento, ayon sa isang kamakailang nai-publish na patlang ng pag-aaral ng Hui Hu, propesor ng engineering sa aerospace ng Iowa State University na si Martin Jishke at direktor ng pisika ng unibersidad ng icing ng sasakyang panghimpapawid at anti-icing. Teknolohiya Lab.

Si Hu ay gumagawa ng pagsasaliksik sa laboratoryo sa turbine talang icing sa loob ng 10 taon, kasama ang mga eksperimento sa natatanging ISU Icing Research tunnel. Karamihan sa gawaing ito ay suportado ng mga gawad mula sa Iowa Energy Center at National Science Foundation.

“Ngunit palagi kaming may mga katanungan tungkol sa kung ano ang ginagawa namin sa lab ay sumasalamin kung ano ang nangyayari sa lupa,” sabi ni Hu. “Ano ang nangyayari sa mga talim ng malalaking malakihang turbine ng hangin?”

Alam nating lahat ang tungkol sa isang bagay na nangyari kamakailan sa lupa. Ang lakas ng hangin at iba pang mga mapagkukunan ng enerhiya ay nagyelo at nabigo sa Texas sa panahon ng bagyo sa taglamig noong nakaraang buwan.

Paghahanap sa site ng patlang

Nais ni Hu na alamin kung ano ang nangyayari sa mga bukid ng hangin sa panahon ng taglamig, kaya ilang taon na ang nakalilipas nagsimula siyang mag-organisa ng pagsasaliksik sa larangan. Ngunit mas mahirap ito kaysa sa inaasahan niya. Kahit na sa Iowa, kung saan halos 5,100 mga wind turbine ang gumagawa ng higit sa 40% ng elektrisidad ng estado (ayon sa American Energy Information Association), hindi ito nakakuha ng pag-access sa mga turbine. Karaniwang ayaw ng mga kumpanya ng enerhiya na gawing publiko ang kanilang data ng turbine.

Si Hu, na nakipag-ugnay sa mga mananaliksik sa School of Renewable Energy sa North China University of Elektrisidad sa Beijing bilang bahagi ng isang pang-internasyonal na programa sa pagsasaliksik ng mag-aaral na pinondohan ng National Science Foundation, tinanong kung makikipagtulungan ang mga bukirin ng hangin ng China.

Yelo sa talim ng isang turbine ng hangin

Ang larawang walang manlalaki na ito mula sa isang pag-aaral sa patlang ng mga icicle sa mga turbine ng hangin ay nagpapakita kung paano naipon ang yelo sa dulo ng isang talim ng turbine sa panahon ng bagyo sa taglamig. May-akda: Larawan sa kabutihang loob ng Hui Hu State University / Iowa

Ang mga nagpapatakbo ng isang 34-megawatt turbine wind farm sa isang bundok ng bundok sa silangang Tsina ay sumang-ayon na magsaliksik sa larangan noong Enero 2019. Sinabi ni Hu na ang karamihan sa mga turbine ay gumagawa ng 1.5 megawatts ng kuryente at magkatulad sa malalaking turbine na tumatakbo sa Estados Unidos.

Dahil ang wind farm na pinag-aralan ng mga mananaliksik ay malapit sa East China Sea, sinabi ni Hu na ang mga turbine ng hangin doon ay nakaharap sa pag-icing na mas katulad ng Texas kaysa sa Iowa. Ang mga bukid ng iowa na hangin ay nahantad sa mas malamig at mas tuyo na mga kondisyon sa taglamig; kapag ang taglamig ng taglamig ay bumagsak sa Texas, doon ang mga bukid ng hangin ay nahantad sa mas maraming kahalumigmigan dahil sa kalapit na Golpo ng Mexico.

Pagsukat ng yelo

Bilang bahagi ng gawain sa bukid, ang mga mananaliksik ay gumamit ng mga drone upang kunan ng larawan ang mga blades ng turbine na 50 metro ang haba pagkatapos malantad sa mga nagyeyelong kundisyon ng taglamig hanggang sa 30 oras, kabilang ang napakalamig na ulan, nagyeyelong ulan, basang niyebe at mayelo na hamog na ulap.

Ginawang posible ang mga larawan na sukatin nang detalyado at pag-aralan kung paano at saan kumukolekta ang yelo sa mga blades ng turbine. Sinabi ni Hu na posible ring ihambing ang mga likas na icicle sa mga laboratoryo at higit na kinumpirma ang kanilang mga pang-eksperimentong resulta, teorya at hula.

Ipinakita ang mga larawan: “Habang ang yelo ay lumalaki sa buong talim ng talim, natagpuan na mas maraming yelo na may kapal na yelo na hanggang 0.3 metro malapit sa dulo ng talim na naipon sa mga nakasabit na talim,” sumulat ang mga mananaliksik sa isang kamakailang nai-publish Magasin ng Renewable Energy sa Internet. (Tingnan ang buong pangkat ng pagsasaliksik sa sidebar.)

Gumamit ang mga mananaliksik ng mga sistemang kontrol na binuo ng turbine at pagkuha ng data upang ihambing ang estado ng pagpapatakbo at paggawa ng kuryente na may yelo sa mga blades kumpara sa mas tipikal na mga kondisyon na walang yelo.

“Sinasabi nito sa amin kung ano ang malaking problema, kung ano ang epekto sa paggawa ng enerhiya,” sabi ni Hu.

Nalaman ng mga mananaliksik na ang mga icicle ay may pangunahing epekto:

“Sa kabila ng malakas na hangin, natagpuan na ang mga turbine ng hangin ng yelo ay paikutin nang mas mabagal at madalas na nakasara sa panahon ng pag-icing, na may pagkawala ng kuryente na sanhi ng pag-icing hanggang 80%,” sumulat ang mga mananaliksik.

Nangangahulugan ito na ang Hu ay magpapatuloy na gumana sa isa pang lugar ng pagsasaliksik ng turbine ng hangin – paghahanap ng mga mabisang paraan upang linisin ang yelo upang mapanatili silang umiikot at ang kuryente ay patuloy na dumadaloy sa buong taglamig.

Sanggunian: “Pag-aaral sa bukid ng paglaki ng yelo at ang epekto nito sa malakihang pagbuo ng lakas na turbine ng hangin” Linyue Gao, Tao Tao, Yongqian Liu at Hui Hu, Disyembre 7, 2020, Napapanibago na mga mapagkukunan ng enerhiya.
DOI: 10.1016 / j.renene.2020.12.014

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang lumalaking problema ng “malalim na heograpiya”

Ang maaaring mukhang isang imahe ng Tacoma ay talagang isang simulate na nilikha sa pamamagitan ng paglilipat ng mga biswal na imahe ng Beijing...

Bagong Milky Way Exterior Destroyers Bagong Sky Map ay Inilabas – Madilim na Mahalagang Mga Konsepto ay Maaaring Magbigay ng Bagong Eksperimento

Ang mga astronomo ay naglabas ng isang bagong celestial map ng Milky Way galaxy na pinakamalapit sa aming kalawakan. Kredito: NASA / JPL-Caltech...

Susunod na Generation Stable Pop-Up na Istraktura na inspirasyon ni Origami

Ni Harvard John A. Paulson School of Engineering at Applied Science Abril 22, 2021 Ang hindi masusunog na kanlungan na ito ay hindi natatakpan ng makapal...

Pinalitan ng DNA ang Y Chromosome na Nag-aambag ng Maikling Buhay na Buhay sa Mga Lipad ng Lalaki

Pagpapayaman ng Heterochromatin sa lahat ng mga chromosome. Immunofluorescence stain ng H3K9me3 sa male mitotic chromosome. Bar scale ay 50μm. Kredito:...

Pinapayagan ng mga polimer na kumakain ng polimer ang “biodegradable” na mga plastik na tunay na masusunog

Ang ginagamot na plastik (kaliwa) ay naghiwalay pagkatapos ng tatlong araw lamang sa karaniwang pag-aabono (kanan) at ganap na makalipas ang dalawang linggo. ...

Newsletter

Subscribe to stay updated.