ใบพัดกังหันลมอัจฉริยะอาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานลม

เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Purdue และห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Sandia ของกรมพลังงาน ได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่ใช้เซ็นเซอร์และซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เพื่อติดตามความเค้นบนใบพัดกังหันลมอย่างต่อเนื่อง จึงปรับกังหันลมให้เข้ากับลมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว บังคับ.สิ่งแวดล้อมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้างานวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของงานเพื่อพัฒนาโครงสร้างกังหันลมอย่างชาญฉลาด

การทดลองดำเนินการกับพัดลมทดลองที่ห้องปฏิบัติการบริการวิจัยทางการเกษตรของกระทรวงเกษตรสหรัฐในเมืองบุชแลนด์ รัฐเท็กซัสเมื่อทำการติดตั้งเบลด วิศวกรได้ฝังเซ็นเซอร์วัดความเร่งแบบแกนเดี่ยวและแบบสามแกนลงในใบพัดกังหันลมโดยการปรับระดับใบมีดโดยอัตโนมัติและการออกคำสั่งที่ถูกต้องไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เซ็นเซอร์ระบบอัจฉริยะจะสามารถควบคุมความเร็วของกังหันลมได้ดียิ่งขึ้นเซ็นเซอร์สามารถวัดการเร่งความเร็วได้สองประเภท ได้แก่ การเร่งความเร็วแบบไดนามิกและการเร่งความเร็วแบบสถิต ซึ่งจำเป็นสำหรับการวัดความเร่งทั้งสองประเภทอย่างแม่นยำและการทำนายความเค้นบนใบมีดข้อมูลเซ็นเซอร์ยังสามารถใช้ในการออกแบบใบมีดที่ปรับเปลี่ยนได้มากขึ้น: เซ็นเซอร์สามารถวัดความเร่งที่เกิดขึ้นในทิศทางต่างๆ ซึ่งจำเป็นต่อการกำหนดลักษณะความโค้งและการบิดของใบมีดอย่างแม่นยำ และการสั่นเล็กน้อยใกล้กับปลายใบมีด ทำให้เมื่อยล้าและอาจทำให้ใบมีดเสียหายได้)

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการใช้เซ็นเซอร์สามชุดและซอฟต์แวร์แบบจำลองการประเมินสามารถแสดงความเครียดบนใบมีดได้อย่างแม่นยำมหาวิทยาลัย Purdue และ Sandia Laboratories ได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรชั่วคราวสำหรับเทคโนโลยีนี้การวิจัยเพิ่มเติมยังอยู่ในระหว่างดำเนินการ และนักวิจัยคาดว่าจะใช้ระบบที่พวกเขาพัฒนาขึ้นสำหรับใบพัดกังหันลมรุ่นต่อไปเมื่อเทียบกับใบมีดแบบเดิม ใบมีดใหม่มีความโค้งมากกว่า ซึ่งนำความท้าทายมาสู่การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้มากขึ้นนักวิจัยกล่าวว่าเป้าหมายสูงสุดคือการป้อนข้อมูลเซ็นเซอร์กลับไปยังระบบควบคุม และปรับแต่ละส่วนประกอบได้อย่างแม่นยำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดการออกแบบนี้ยังสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของกังหันลมได้ด้วยการให้ข้อมูลที่สำคัญและทันเวลาสำหรับระบบควบคุม ซึ่งจะเป็นการป้องกันผลที่ตามมาจากความหายนะของกังหันลม