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FP7

DEICE-UT — Risultato in breve

Project ID: 605138
Finanziato nell'ambito di: FP7-SME
Paese: Regno Unito
Dominio: Industria

Un innovativo sistema rimuove il ghiaccio dalle pale del rotore delle turbine eoliche

Le regioni settentrionali e remote del mondo sono luoghi perfetti per l’energia eolica, però in queste regioni le prestazioni delle turbine sono influenzate dall’accumulo di ghiaccio sulle pale. Un progetto finanziato dall’UE ha fornito una soluzione innovativa che combina le onde a ultrasuoni e bassa frequenza per una funzione anti-ghiaccio e di sghiacciamento delle pale delle turbine, riducendo al minimo i tempi di inattività durante condizioni avverse.
Un innovativo sistema rimuove il ghiaccio dalle pale del rotore delle turbine eoliche
Le soluzioni attive per la pala della turbina come lo sghiacciamento della lamina sottile delle resistenze elettriche o la circolazione di aria calda all’interno della pala, lo sghiacciamento elettro-termico a impulsi o il sistema di separazione elettro-espulsivo non hanno potenza sufficiente o non sono disponibili sul mercato. Invece, i produttori stanno attualmente lavorando a soluzioni di sghiacciamento della pale con un consumo energetico molto basso. Da precedenti lavori sulle pale degli elicotteri, i risultati dimostrano che le vibrazioni a bassa frequenza sono altamente efficaci nel prevenire il congelamento, fatta eccezione per i bordi anteriori.

Sulla base di questi risultati, i ricercatori del progetto DEICE-UT (Wind turbine blade Anti / De-icing, combined Ultrasonic guided wave and vibration system), finanziato dall’UE, hanno previsto di superare le limitazioni relative all’anti-congelamento/sghiacciamento delle pale delle turbine eoliche attraverso l’integrazione di due tecnologie che utilizzano componenti a basso costo che richiedono relativamente bassa energia e hanno il potenziale di ottenere sia proprietà anti-congelamento che di sghiacciamento a temperature fino a -20°C. Le due tecnologie sono vibrazioni a bassa frequenza per rimuovere il ghiaccio formatosi sulle superfici piane e le onde ultrasoniche guidate per rimuovere il ghiaccio accumulato dai bordi anteriori. Il ricevitore a impulsi a bassa temperatura e la centralina di alimentazione dell’agitatore sono stati integrati con successo in un unico impianto ideato dal sistema DEICE-UT.

Per dimostrare la nuova tecnologia e le prestazioni dell’impianto è stata condotta una campagna di prove presso il MIRA in una camera di prova ambientale. A questo scopo sono stati preparati due tipi di componenti di prova: una sezione di una pala eolica su scala completa (per convalidare le vibrazioni a bassa frequenza) e un modello su piccola scala (per convalidare le onde a ultrasuoni dei bordi anteriori). Durante questa campagna di prove i ricercatori hanno avuto la possibilità di controllare con successo le prestazioni del sistema per i diversi tipi di formazione di ghiaccio, confermando l’efficacia di queste due tecnologie e le capacità del sistema DEICE-UT.

Il sistema di DEICE-UT aumenta l’affidabilità e la resa energetica delle turbine eoliche in zone climatiche fredde, riducendo al contempo la possibilità di fermarle quando le temperature sono gelide. Questo a sua volta aumenta la durata delle pale e riduce al minimo le perdite di guadagni.

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Keywords

Turbina eolica, antighiaccio, sghiacciamento, onde guidate ultrasoniche, vibrazioni a bassa frequenza