Falken kan endre på fjærene og vingeformen for å tilpasse seg ulike vindforhold. Danske forskere lar seg inspirere og vil utvikle monterbare vingetupper til vindturbiner.
Falken kan endre på fjærene og vingeformen for å tilpasse seg ulike vindforhold. Danske forskere lar seg inspirere og vil utvikle monterbare vingetupper til vindturbiner. (Bilde: Colourbox)

«Falke-vingespisser» til vindturbiner

«Falke-vingespisser» skal øke produksjonen til vindturbiner med åtte prosent

En forskergruppe ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU) skal utvikle monterbare vingespisser inspirert av naturen. 

  • Vindkraft

Falken har en spesiell evne til å tilpasse vingespissene sine til det forholdene krever. På den måten kan den påvirke turbulensen som den blir utsatt for:

Butte vinger gir høyere motstand og senker farten, mens spisse vinger gjør det motsatte.

Dette vil en gruppe forskere fra DTU Wind Energy hente inspirasjon fra når de i de neste tre årene skal utvikle justerbare vingespisser til vindmøller.

Vingespissen kan være nøkkelen

For det er en generell regel at jo større rotoren på en vindmølle er, desto større vil utbyttet fra den kinetiske energien være. Men det kommer til et punkt hvor det ikke lenger er profitabelt å øke størrelsen på vingene – en grense der omkostningen for belastningen overskrider utbyttet.

Nøkkelen for å løse problemet kan finnes i vingespissen, og det vil folkene på DTU utnytte.

Via et samarbeid med Siemens Gamesa Renewable Energy og danske Innovationsfonden har de satt i gang et prosjekt der målet er å utvikle monterbare vingespisser som kan øke utbyttet uten å belaste vindmøllen tilsvarende.

Prosjektet heter SmartTip, og går kort sagt ut på å undersøke og utvikle vingespisser som kan tilpasses, og som reduserer belastningen på vindmøllen, men som samtidig kan utnytte vingefanget for å øke strømproduksjonen.

Tester skal finne den beste vingespissen

– Dagens tendens i bransjen er å øke størrelsen på rotorene for å øke produksjonen. Men man kommer til et punkt hvor det ikke lengre er profitabelt for produsentene, sier prosjektleder Athanasios Barlas på DTU Wind Energy.

Tanken er at vingespissene ikke bare kan monteres på eksisterende vindmøller, men også kan settes på vindmøller under konstruksjonen for å redusere kostnadene.

Men det er ikke nødvendigvis slik at man bare kan utvikle vingespisser som kan øke vingefanget uten å tilføre for mye belastning på vindmøllen.

– Spissene på en vindmøllerotor er et utrolig komplekst område når det gjelder aerodynamikk. Tanken er at vi ved å bruke de avanserte simuleringsverktøyene våre, den nylig oppsatte vindtunnelen på DTU Risø og erfaringene fra DTU og industrien, kan utvikle optimerte vingespisser som er profitable for industrien, sier Barlas.

Inspirasjon fra falken

Slik det ofte er i dag, henter forskningen inspirasjon fra naturen. Og det er også tilfelle med SmartTip. Athanasios forteller at de spesielt har sett på vingene til en falk:

– Ved å regulere fjærene eller vingeformen sin kan mange falker stå fullstendig stille i veldig turbulente vindforhold. Det gjør de ved å morfe, eller endre, vingene sine for å tilpasse seg situasjonen, sier han.

Og denne tilpasningsevnen kan overføres til konstruksjonen av vingespissene:

– Med denne konstruksjonen kan vi bruke denne kunnskapen for å tilpasse vingenes form i forhold til miljøet som de opererer i, sier Athanasios Barlas og tilføyer at man etter hvert – hvis industrien og investorene er positive til ideen – vil undersøke om man kan lage vingespisser med en form som kan reguleres fra en sentral styringsenhet.

Men slik prosjektet er utformet nå, driver de bare med å utvikle et sett optimerte vingespisser som kan settes på vindmøllevingene.

Prosjektet er støttet av danske Innovationsfonden med 10,8 millioner danske kroner, og starter i desember. SmartTip er et samarbeid mellom DTU Wind Energy og Siemens Gamesa Renewable Energy. Prosjektet har foreløpig en tidsramme på tre år.

Athanasios Barlas referer til denne videoen fra Smithsonian Channel. Filmen illustrerer de spesielle egenskapene som vingene til en falk har:

Artikkelen er opprinnelig publisert på Ing.dk

Kommentarer (3)

Kommentarer (3)