Fysik

Vindmøller

26. april 2017 af 86751316 (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej derude!

Jeg skal skrive en opgave om Energitekniske systemer.. og der lægges vægt på, at jeg skal kunne udføre termiske beregninger på et energiteknisk system. 

Jeg har så valgt at skrive om vindmøller...

Så der hvor jeg går i stå er "termiske beregninger" ved ikke helt præcis hvad jeg skal regne på.. der skal være energistrømme ind og ud fra systemet. 

Nogle der evt. havde muligheden for at sparke mig igang ved at give mig nogle ideer til hvad det kunne være jeg kunne regne på når det er vindmøller jeg ser interessant at arbejde med?


Svar #1
26. april 2017 af 86751316 (Slettet)

evt. på en måde hvor der så også kommer en rød tråd igennem opgaven


Brugbart svar (0)

Svar #2
28. april 2017 af hesch (Slettet)

Umiddelbart er der - udover varmetab i generator og gnidningsvarme i vingerne - ikke de store termiske beregninger, og dog:

Lufttrykket foran vingerne må være større end bagved, og et sådant trykfald vil medføre en afkøling af luften - den omvendte føhn-virkning, som når en luftstrøm presses over en bjergkam. Dertil hører en betragtning over luftstrømningshastigheden foran/bagved vingerne: den kinetiske energi.

Ved sådanne beregninger kastes du ud i tredimensionelle højere ordens differentialligningssystemer, og jeg har faktisk mødt een der kunne tackle dem, men det var i 1975, og han kom fra USSR der ikke havde den store teknologiske erfaring med computere til at håndtere opgaver som "finite element" beregninger. PC'en var ikke opfundet, ej heller internettet til "free download" af hvadsomhelst.  Derfor kunne disse sovjetborgere regne alt "i hånden". ( Han var ekspert i vandturbine beregninger ).

Men det var min "røde tråd" til dit vindmølleprojekt i termisk henseende.


Svar #3
30. april 2017 af 86751316 (Slettet)

Hejsa! Tak for svar, har virkelig fået meget ud af det du har skrevet. Men jeg står i den situation hvor jeg gerne vil prøve at beregne den termisketab men problemet er bare s at jeg ikke ved hvordan jeg skal beregne dette på motoren, generatoren. og dernæst il jg meget gerne have et svar på hvordan jeg også kan beregne gnidningsvarmen. 

Problemet er bare at motoren ikke er ligesom en bil motor. hvordan beregnes det så for vindmøller. 


Brugbart svar (0)

Svar #4
30. april 2017 af hesch (Slettet)

I de mellemstore/store vindmøller sidder en synkrongenerator. Hisjeg nu siger at dennes virkningsgrad er
96 - 97% er det ikke helt galt.

Der er så elektronik ( ensretter + vekselretter for at kunne "interface" til nettets 50Hz ) med en virkningsgrad
på 98% ( siger jeg ).

Lejefriktion kan du godt glemme ( < 0.1% ).

Gnidningstab, luft/vinger, aner jeg ikke en pind om. ( spørg Vestas om de vil ud med det ).

Det er vingernes virkningsgrad det handler om ( vindenergi omsat til mekanisk energi ), det er her slaget står.


Brugbart svar (0)

Svar #5
30. april 2017 af hesch (Slettet)

#4:  Angående sådan en Vestas-mølle, kan den jo have en max ydelse på fx 2 MW i jævn vind.

Bliver det kuling kunne man så forestille sig at den ydede 6 MW, men det gør den ikke, for der sidder hydaulikmotorer der drejer vingebladene parallelt med vindretningen, indtil møllen drosles ned til 2 MW
( gøres bevidst ineffektiv ved at kantstille vingerne ). Dette fordi ellers knækker vingerne, eller generator og elektronik brænder sammen.

Så en 2 MW Vestasmølle yder 2 MW, ligegyldigt om der er jævn vind eller kuling. Det er betryggende for mølleejeren, på den måde at have nogenlunde vished for et års energiproduktion.

For visse møller kan man finde datablade, der viser sammenhæng mellem vindstyrke og genereret elektrisk effekt.  Prøv at google.


Skriv et svar til: Vindmøller

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.