Det kom inn en ordre fra Niigata prefektur denne måneden: én Atlas og ett sett blader. Hver ordre har en adresse, men denne skal til stedet japanerne kaller yukiguni, snølandet — kysten der sibirsk luft krysser Japanhavet om vinteren, tar opp havet og slipper det som noe av den dypeste snøen som faller noe sted der folk bor. Det er et hardt sted for en maskin og et svært godt sted for en vindturbin, og de to faktaene er samme faktum.
Hvor vinden kommer fra.
Niigata vender mot nordvest, over Japanhavet mot fastlandet. Om vinteren sender trykkmønsteret over Asia kald, tørr luft ut av Sibir og over det vannet. Havet er varmere enn luften, så luften fylles med fuktighet; så møter den fjellene som går nedover ryggraden til Honshu, tvinges oppover og slipper taket. Niigata-siden av de fjellene får snøen. Tokyo-siden, en kort togtur unna, får solskinnet.
Det samme mønsteret er grunnen til at vinden her er en vintervind. Nordvestavinden kommer inn fra havet jevnt og hardt fra desember til februar, nøyaktig når dagene er kortest og et solcellepanel under en halv meter snø ikke produserer noe som helst. Et hus i Niigata som vil lage sin egen strøm gjennom vinteren, trenger noe som virker i mørket og i kulden. Det er hele argumentet for å sette en turbin ved siden av panelene, ikke i stedet for dem.
Hva kald luft er verdt.
En vindturbin lager ikke kraft av vindhastigheten alene. Den lager den av massen av luft som passerer gjennom rotoren, og kald luft er tyngre. Vår publiserte effektkurve er oppgitt ved standard lufttetthet på 1.225 kg/m³, som er havnivå ved 15 °C. Niigatas kyst i januar ligger nær havnivå og nær frysepunktet. Ved 0 °C bærer den samme vinden omtrent 5% mer masse enn kurven forutsetter; ved −5 °C omtrent 7% mer. Et vinterkast som ville vist 960 W på kurven ved 12 m/s, er verdt litt over 1 kW i Niigata-luft.
Det er en liten bonus, og vi vil heller oppgi den presist enn la den vokse i gjenfortellingen. Det større poenget er at vinden i det hele tatt er der, i de månedene den trengs, på en kyst der havet holder luften i bevegelse.
| Vindhastighet | Publisert, 15 °C | Samme vind ved 0 °C | Samme vind ved −5 °C |
|---|---|---|---|
| 8 m/s | 290 W | omtrent 305 W | omtrent 310 W |
| 12 m/s | 960 W | omtrent 1,010 W | omtrent 1,030 W |
| 15 m/s | 1.85 kW | omtrent 1.95 kW | omtrent 1.99 kW |
| 18 m/s | 2.15 kW | omtrent 2.27 kW | omtrent 2.31 kW |
Hva snø gjør med en maskin.
Snølandet gjør seg fortjent til navnet sitt. Tettsteder i Niigatas åser måler rutinemessig vintersnøen sin i meter, ikke centimeter, og husene er bygd for det: bratte tak, hevede innganger, oppvarmede fortau i sentrum. En turbin som skal dit, må også være bygd for det.
Atlas er en maskin med vertikal akse. Den trenger ikke snu seg for å møte en vind som svinger kompasset rundt i en storm, og den har ingen hale som kan lastes ned med is. Viklingene har isolasjon i klasse 200 °C (IEC 60317-13 GR 2), som er en termisk margin maskinen aldri kommer til å bruke i Niigata, men som sier noe om hvordan den er laget. Kroppen er av aluminium, som ikke bryr seg om salt fra havet eller smeltevann fra taket.
Det ærlige forbeholdet gjelder oppstarten. Vi publiserer en oppstartshastighet på 2 m/s, og det er et godværstall. Lagerfett stivner når det kjøles ned, og en stille, frostklar morgen krever mer enn 2 m/s for å få rotoren løs fra stillstand. I Niigata betyr det knapt noe, fordi en stille morgen på den kysten i januar er unntaket, men vi vil heller si det enn å la en eier oppdage det.
Fjellet tar snøen. Havet sender vinden. Et hus imellom kan bruke begge deler.
Bladsettet avgjør vinteren.
En Atlas bestilles som en kropp og et bladsett, og settet er avgjørelsen som betyr noe. Blader for svak vind går fra 2 til 20 m/s og må tas av før vedvarende vind over 20 m/s. Blader for moderat vind går 4 til 25 m/s. Blader for sterk vind går 5 til 35 m/s på seks blader med et mindre sveipet areal, og det er settet toppeffekten på 4.5 kW hører til.
På en kyst som opplever vinterstormer fra havet, står valget mellom bladene som smigrer gjennomsnittet og bladene som overlever stormen. Vi sier det samme til hver kunde: velg settet for den verste vinden stedet ditt opplever, ikke middelvinden, og la de stille dagene ta seg av seg selv.
Ris, snø og en pall fra Europa.
Niigata dyrker mer ris enn noe annet prefektur i Japan, og terrassene på fotografiet øverst på denne siden er grunnen til at det går: den samme snøen som begraver landsbyene i januar, smelter ned i rismarkene i april. Det er et landskap som alltid har gått på det været leverer gratis. En liten turbin på et hus der er ingen nyhet. Det er den samme ideen, med kobber i.
Atlas og bladene pakkes på fabrikken vår i Europa nå, hver kartong merket individuelt, og de kommer til å krysse en god del hav selv på veien. Når de kommer fram, vil vintervinden allerede vente.
Snølandet.
Vintervind.
Atlas, på vei.
Effektkurvetallene, oppstartshastigheten på 2 m/s, de tre bladområdene, systemets toppeffekt på 4.5 kW, trådklassen 200 °C (IEC 60317-13 GR 2) og merkingen per enhet er våre egne publiserte produktsidespesifikasjoner og kan leses der. Kaldlufttallene er den ideelle gassloven anvendt ved konstant trykk: luft ved 0 °C er omtrent 5.5% tettere enn ved 15 °C, og ved −5 °C omtrent 7.5% tettere. Beskrivelsen av Niigatas vinterklima, snøfall og risproduksjon er allmenn geografisk kunnskap. Ordren beskrives bare ved prefektur og produkt; ingen kunde, adresse eller installasjon navngis eller vises. Fotografier: Hoshitoge-risterrassene, Tokamachi, av Fumihiko Ueno via Wikimedia Commons, CC BY 3.0, beskåret; Sasagawa Nagare-kysten, Yuzawa-skibakken og Minamiuonuma-morgenen lisensiert via Adobe Stock; fotografiet av Atlas er vårt eget.