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(si apre in una nuova finestra) (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.
