Trends in tip-snelheid

Er is geen fundamentele reden waarom de snelheid van de tip zou veranderen met de schaal. Bij turbines op het land nemen de beperkingen voor de geluidsemissie echter toe met een machtsfunctie voor de snelheid van de tip, zodat de snelheid van de tip vaak wordt beperkt. Dit was met name het geval wanneer turbines voornamelijk met een vast toerental werkten. Windturbines met variabel toerental hebben een grotere operationele flexibiliteit en kunnen profiteren van een hoog nominaal toerental, maar toch met een lager toerental werken (bijvoorbeeld ’s nachts) in geluidsgevoelige gebieden. Een hogere tiptoerental heeft het voordeel dat, bij een gegeven uitgangsvermogen, het koppel op de aandrijflijn afneemt en daardoor ook de massa en de kosten van de aandrijflijn.

Figuur 3.21: Tip Speed Trend

Bron: Garrad Hassan

Offshore is er een duidelijk potentieel voordeel van hogere tip snelheden, en minder beperkingen op akoestische emissieniveaus. Naarmate de tiptoerentalstijging toeneemt, neemt de stevigheid van de bladen echter af (in een geoptimaliseerd rotorontwerp) en zullen de bladen flexibeler worden. Dit kan gunstig zijn voor de systeembelasting, maar problematisch voor het handhaven van de gewenste bovenwindse stand, met voldoende torenspeling van de bladtips in extreme belastingsomstandigheden. De in de lijst opgenomen gegevens over de ontwerptipsnelheid (figuur 3.21) laten een toename met de schaal zien, zij het met grote spreiding in de gegevens. Het is duidelijk dat het huidige plafond rond 90 m/s ligt, maar ook dat zeer grote offshore turbines, om de massa van de masttop te beperken, geen ontwerptipsnelheden zullen aannemen die veel lager liggen dan 80 m/s.