풍력 터빈 블레이드 및 조립방법

전문가 제언

○ 본 특허는 효율적인 에너지를 추출하기 위한 새로운 풍력 터빈 블레이드 및 조립이 용이한 블레이드 설계로서 새로운 풍력 터빈 블레이드의 에어포일 형상 디자인에 있다. 테스트 결과 경험적 수치들은 표면적이 적고 위로 휘어진 캠버를 가진 블레이드가 훨씬 더 큰 운동 에너지를 발생한다는 것을 제시하고 있다.

○ 풍동시험을 통해 블레이드의 표면적, 길이, 캠버의 각도, 변화피치에 따른 시간당 바람의 속도에 대해서 어떠한 결과를 가져오는지는 수치적으로 제시하고 있어 이용가능하다. 블레이드의 형상(airfoil)과 개수에 따른 동적 풍동 시험 약 21마일/시속에서 이상적인 데이터가 나오고 있으며, 두 개의 칼날 모양 3블레이드 구성에서 각각 테스트했다.

○ 풍력발전 터빈 블레이드는 운용 중 반복하중과 중량에 의한 관성력, 직선형 날개가 받는 굽힘 응력 등을 고려하여 제조해야 한다. 풍력발전기를 돌리기 위한 터빈 블레이드는 기체 동역학적 이유에서 표면적이 작으면 작을수록 부하레벨이 작아지기 때문에 저 풍속, 저 풍량 영역에서 활용도가 떨어지며, 표면적이 크게 되면 풍속과 비례하여 회전력이 커져 부하 레벨이 커지기 때문에 관련된 특정 기체 동역학적 요구를 수용하는 외형을 지니고 있어야 한다.

○ 터빈 블레이드의 제조는 재료를 절약하고 무게를 낮추기 위하여 중공으로 이루어진 내부와 상기 외주를 보강섬유에 불포화폴리에스텔, 에폭시수지 등으로 적층하여 둘러싸며 기체 동역학적으로 유리한 형태를 갖는 표면으로 제조되어야 한다.

○ 풍력발전의 발전효율을 높이기 위해서는 바람의 에너지를 최대한 추출할 수 있도록 회전자 날개인 블레이드를 잘 설계하는 것이 중요하다. 현재 설치되어 운용되고 있는 풍력발전 기술은 에너지 생산이 불규칙하고 다른 에너지원에 비해 효율이 낮은 문제점을 가지고 있어, 블레이드 에어포일 형상 디자인과 각 입지조건과 환경에 맞는 입증된 실험 데이터가 절실히 요구된다.

저자

CLARK, Philip, G

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2009

권(호)

WO20090082754

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

~45

분석자

이*진

분석물

• 풍력 터빈 블레이드 및 조립방법.pdf [585,172 byte]

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