Von Emmanuel Onsomu
Die Kraft des Windes wird seit Jahrhunderten zur Energieerzeugung genutzt. Erst vor relativ kurzer Zeit wurde sein volles Potenzial zur Bereitstellung einer Energiequelle für die Massen ausgeschöpft.
Windenergieanlagen werden aufgrund der globalen Erwärmung und der Notwendigkeit, eine nachhaltige Energiequelle zu erzeugen, weltweit immer beliebter.
Ein Bericht der Branchenberater, AMI Consulting, der Anfang dieses Jahres veröffentlicht wurde, berechnet, dass der weltweite Bedarf an Materialien für die Herstellung von Windkraftanlagenblättern in den letzten fünf Jahren um über 20% pro Jahr gestiegen ist.
Der Markt für Windturbinenschaufeln ist einer der am schnellsten wachsenden aller Verbundanwendungen mit einem starken Wachstum in Europa, Nordamerika und in jüngerer Zeit in Asien.
Zunehmende Anstrengungen werden in die Entwicklung von Schaufeln für eine maximale Stromerzeugung investiert, und dies erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung der Materialzusammensetzung, der Materialverarbeitung und natürlich der Gesamtkonstruktion. Um die Kapitalrendite zu maximieren, wird die durchschnittliche Klingengröße länger und schwerer und erfordert größere Mengen an Rohstoffen. Da die Klingenlänge und das Gewicht über die aktuellen Normen hinaus zunehmen, sind höhere Anforderungen an Design, Material und Herstellung der Klingen zu stellen.
Windenergie ist eine erneuerbare Energie, die unglaublich vielfältig ist und einen wesentlichen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels leistet.
Darüber hinaus ist die Windenergie eines der wirtschaftlichsten und schnellsten Mittel zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen. Windkraftanlagen wandeln einfach die kinetische Energie des Windes mithilfe von Rotorblättern in Elektrizität um, um einen Generator im Inneren der Turbine anzutreiben. Windenergieanlagen gibt es in verschiedenen Formen und Größen. Die Leistung variiert von 100 Watt bis zu über 1 Megawatt. Es gibt zwei Arten von Windkraftanlagen, die horizontale und die vertikale Achse. Diese können entweder aus 2 oder drei Blades bestehen.
HAWTs (Horizontalachsen-Windkraftanlagen)
Die horizontalen Windenergieanlagen haben typischerweise 3-Blätter, die an einer horizontalen Achse angebracht sind, und ein Getriebe und einen Generator, die sich oben hinter den Rotorblättern befinden. Dies sind die häufigsten Arten von Windkraftanlagen. Sie sind in der Regel auf großen Flächen auf dem Land oder an Orten zu sehen, die starken Winden ausgesetzt sind, z. B. im Meer.
VAWTs (Vertical Axis Wind Turbines)
Die weniger bekannten vertikalen Windenergieanlagen sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich und haben in der Regel das Getriebe und den Generator am Boden.
Installation
Windkraftanlagen eignen sich im Allgemeinen besser für Grundstücke mit großer Landfläche, z. B. auf Farmen oder in ländlichen Gebieten, da hierdurch größere Windkraftanlagen installiert werden können, die einen höheren Wirkungsgrad aufweisen. In städtischen oder kleinen Vorstadthäusern können jedoch kleine Windkraftanlagen mit Rotoren mit einem Durchmesser von weniger als 1 m installiert werden. Die Reparatur von Windkraftanlagen sollte von zertifizierten Installateuren durchgeführt und mit den entsprechenden Planungsgenehmigungen und der Genehmigung der Gebäudesteuerung durchgeführt werden. Beide erfordern, dass vor Fertigstellung genaue Standards erreicht werden. mit Fokus auf Gesundheit und Sicherheit und deren visuelle Wirkung.
Sobald Windenergieanlagen in Betrieb sind, verursachen sie eine 100-Null-Umweltverschmutzung. Sie sind derzeit eine der umweltfreundlichsten verfügbaren Energiequellen. Dies bedeutet, dass die örtlichen Wasser-, Luft- und Bodenvorräte nicht mit Chemikalien oder anderen Giftstoffen kontaminiert sind. Im Gegensatz dazu verursachen Kohlekraftwerke, Kernkraftwerke und Verbrennungskraftwerke ein gewisses Maß an Luft-, Boden- und Wasserverschmutzung.
Wirtschaftlichkeit: Generell können Windkraftanlagen hinsichtlich der installierten Kosten mit anderen fossilen Brennstoffen konkurrieren. Sie sind auch vor möglichen Preissteigerungen bei konventioneller Energie (Erdgas, Kohle und Öl) geschützt, die diese Energie für die Bauindustrie unweigerlich zu teuer machen. Tatsächlich kostet Windenergie jetzt zwischen 4 und 6 Cent pro Kilowattstunde, was sie zu einer der wirtschaftlichsten Lösungen für erneuerbare Energien macht.
Unerschöpflich und erneuerbar: Der Wind weht in jeder Ecke der Erde und kann auf vielfältige Weise Strom erzeugen, ohne Treibhausgasemissionen zu verursachen und ohne Angst vor einem Mangel an Energie. Es ist unerschöpflich und daher vollständig erneuerbar.
Windenergieanlagen zeichnen sich durch eine geringe Energieaufnahme aus und erfordern im Vergleich zu anderen alternativen Energieformen wie Sonnenkollektoren und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) nur minimale Herstellungs-, Transport- und Installationskosten.
Im Vergleich zu Solarenergie kann der Wind (abhängig von den Wetterbedingungen) in einer windigen Nacht oder an einem bewölkten Tag konstant 24 Stunden am Tag Strom erzeugen, der dann für die spätere Verwendung gespeichert werden kann. Windenergie ist ein weltweit anerkanntes Symbol für grüne Energie, deren Nutzung darauf hinweist, dass der Nutzer umweltbewusst ist.
Es gibt viele alternative Arten von Windenergieanlagen, die im Gegensatz zu dezentralen Kraftwerken Energie für Bauunternehmen liefern können. Windenergieanlagen sind überall verfügbar, sodass Bauvorhaben in abgelegenen ländlichen Gebieten, in denen weder Strom noch andere Energiequellen zur Verfügung stehen, reibungslos vonstatten gehen können. Dies fördert die Energieunabhängigkeit weiter.
Darüber hinaus können Bauunternehmen Geld verdienen, indem sie ihren überschüssigen Strom an lokale Energieversorger verkaufen, wodurch die Betriebskosten erheblich gesenkt werden.
Münster Windkraftanlagen
Munster Windturbinen bieten eine hochwertige Turbine namens Evance 9000 an, eine der wenigen Turbinen, die in Großbritannien die MCS-Akkreditierung erhalten haben. Die Evance 9000 bietet Kunden eine störungsfreie Turbine mit einer Garantie von fünf Jahren. Es handelt sich um eine 5Kw-Turbine, die zum Exportieren von Strom in das Netz geeignet ist. In Irland erhalten Sie 19c für die ersten 3000-Einheiten und anschließend 9-Cent.
Sie sind auch für größere Kunden geeignet, bei denen wir eine Standortermittlung, Windanalyse und Kostenberechnung für 10-50-KW-Leistung durchführen.
Die Windkraftanlagen in Münster sind zuversichtlich, dass der Evance 9000 so gut und besser als die meisten in dieser Produktreihe erhältlichen Produkte sein wird, und ihre Turbinen haben in den letzten 10 Jahren unter allen Windbedingungen überlebt. Die Turbine ist das Endergebnis langjähriger Forschung und Entwicklung und basiert auf technischen Erfahrungen bei der Konstruktion großer Windkraftanlagen. Das Schaufel-Design erfasst maximale Energie auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten. In die Turbine sind zwei automatische und unabhängige Überdrehzahlschutzsysteme integriert, die mit dem fortschrittlichen Schaufel-Design kombiniert sind, das diese Turbine während des Betriebs leise macht.
Diese Turbine wird in ganz Europa und den USA vertrieben. Die Hauptfabrik befindet sich in Loughsborough, Großbritannien, und in allen Ländern, in die Evance verkauft wird, gibt es Verkaufsagenten.
Laut Munster sind die wichtigsten Überlegungen beim Kauf einer Turbine: Die Erfolgsgeschichte der Turbine im Bereich Ausfall, Schaufelabwurf usw., Die unabhängig akkreditierte Stromerzeugung für die Turbine. Das Wort selbstständig ist das wichtigste, da viele Lieferanten ihre Produkte hervorheben. Die Überprüfung mit einem Besitzer der Turbine ist die beste Möglichkeit, Informationen zu sammeln. Überprüfen Sie die Garantie auf alle Komponenten in der Anlage, wie Wechselrichter, Gleichrichter usw.
Laut Munster gibt es so viele Herausforderungen für die Bauindustrie, aber das Hauptproblem ist der Mangel an Finanzmitteln, um mit Bauprojekten zu beginnen. Es werden nur wenige Häuser gebaut, da während der Zeit des keltischen Tigers eine große Anzahl von Häusern gebaut wurde und einige Menschen die Hypotheken nicht mehr zurückzahlen können. Die Nachrüstung von Häusern und Gebäuden / Schulen scheint derzeit die Hauptaufgabe für die Preisgestaltung zu sein, daher sind die Herausforderungen für Unternehmen, die am Bau beteiligt sind, am schwierigsten.
Munster fügt hinzu, dass jedes Produkt, das zur Energieeinsparung beiträgt, von den Regierungen unterstützt werden sollte. Es ist schade, sich ständig darauf zu konzentrieren, wie man das Einkommen der Menschen senkt, um Geld zu sparen, wenn überall Geldverschwendung in Form von Energie, Ineffizienz, Mehrausgaben und schlechter Planung auftritt. Sie sehen ein Beispiel für Straßenbeleuchtung am helllichten Tag. In den meisten Fällen liegt der Fehler wahrscheinlich bei einer Fotozelle, deren Behebung wenig kosten würde. Leider dauert dies lange als nötig, was zu einer Verschwendung von Elektrizität führt.
Produkte wie Fotozellen und Gegenlichtmelder sollten an Beleuchtungen nachgerüstet werden, die bei Tageslicht nicht benötigt werden. Zeitschaltuhren sollten an Heizgeräten angebracht werden, die ihre Verwendung so oft einschränken, bis das Ausschalten dieser Geräte vergessen wird.
I-WEC Windturbinen
Isivunguvungu Wind Energy Converter (Pty) Ltd. (I-WEC) ist ein südafrikanischer Hersteller von 2.5 MW-Windenergieanlagen. Diese Turbinen sind doppelt so groß wie die größten derzeit in Südafrika eingesetzten Turbinen und haben eine Höhe von etwa 130m von der Unterseite bis zur Schaufelspitze. Jede Turbine hat einen Turm mit einer Höhe von etwa 80m und drei Schaufeln mit einer Länge von jeweils etwa 50m.
I-WEC wurde in 2009 gegründet, um den lokalen Markt mit modernsten Windenergieanlagen zu bedienen. Das Engineering und das Design basieren auf bewährter und zertifizierter Technologie eines der führenden auf Windenergieanlagen spezialisierten Ingenieurbüros, der Aerodyn Energiesysteme GmbH in Deutschland. Die Windenergieanlagen von I-WEC entsprechen in vollem Umfang den Normen der International Electrotechnical Commission (IEC).
I-WEC ist der erste und einzige Hersteller von 2.5-MW-Windkraftanlagen auf dem afrikanischen Kontinent. Ihre Turbinen sind wettbewerbsfähig und werden nach den neuesten internationalen Standards hergestellt. I-WEC-Kunden können stolz darauf sein, dass I-WEC in den nächsten vier Jahren Hunderte von direkten und indirekten Arbeitsplätzen in Südafrika schaffen wird, auch weil die Turbinen von I-WEC neben dem Wert viele Möglichkeiten für andere südafrikanische Unternehmen bieten Kette.
Als lokaler Hersteller von hochwertigen Multi-Megawatt-Turbinen konzentriert sich Isivunguvungu Wind Energy Converter (Pty) Ltd hauptsächlich auf den afrikanischen Markt. I-WEC kann jedoch Bestellungen von überall auf der Welt entgegennehmen.
I-WEC erwarb von Aerodyn die Lizenzen sowie die Technologietransferverträge zur Herstellung von 2.5 MW-Windkraftanlagen und Rotorblättern. I-WEC baut nun einen kompletten Betrieb auf, der Schaufelproduktion, Montagewerkstätten sowie Montage-, Betriebs-, Wartungs- und Instandhaltungseinrichtungen umfasst, und hofft, vor der zweiten Hälfte dieses Jahres ein voll funktionsfähiger Windenergieanlagenhersteller in Südafrika zu werden.
Eine der entscheidenden Komponenten für die Windkraftanlagen sind die Rotorblätter. Die Klingen werden zunächst im Hafen von Table Bay hergestellt. Später, nachdem eine neue Werkstatt in Saldanha Bay an der Westküste errichtet wurde, wird der Betrieb aufgrund der günstigen Infrastruktur und Bedingungen in der Region dorthin verlegt. Die Serienproduktion startet frühzeitig mit 2013.
Zu den wichtigsten Überlegungen bei der Auswahl von Windenergieanlagen sagt I-WEC: Die zu erwerbende Windenergieanlage muss den Anforderungen hinsichtlich Größe, Windressourcen, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Garantie, Verfügbarkeit von Ersatzteilen sowie der Nähe von Betriebs- und Wartungsteams entsprechen.
Im Allgemeinen handelt es sich bei Windprojekten um modulare Energieanlagen, die aus ein bis einhundert Turbinen oder mehr bestehen können. Die Gesamtgröße eines Windkraftprojekts hängt von vielen Variablen ab, einschließlich der verfügbaren Landmenge, der Anzahl der Investoren und der Größe des Beitrags jedes Investors, der für das Projekt verfügbaren Finanzierung, der Fähigkeit des Übertragungs- oder Verteilungsnetzes zur Abwicklung des Projekts Zusätzliche Energie aus dem Projekt ohne wesentliche Systemaktualisierungen und die Anzahl der für das Projekt verfügbaren Turbinen.
Oft bestimmen einer oder mehrere dieser Faktoren zusammen die Größe des Projekts. Die Bestimmung der Projektgröße und der Turbinengröße sollte auf den Optionen beruhen, die den Investoren die beste wirtschaftliche Rendite bieten, und auf der praktischen Anwendbarkeit der Anschaffung und Wartung von Geräten.
Die größte Herausforderung für I-WEC besteht darin, dass sie als Hersteller nicht direkt in der Bauindustrie tätig sind.
Eco Whisper Turbinen
Eco Whisper Turbines ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft von Renewable Energy Solutions Australia Holdings Ltd. (RESA) - einem Entwickler, Hersteller, Installateur und Betreiber von Lösungen für erneuerbare Energien. Als Mitglied des Clean Energy Council ist RESA für sein Engagement für nachhaltige Entwicklung, Qualität und Innovation bekannt.
Eco Whisper Turbines bietet derzeit die Eco Whisper Turbine 20kw (EWT 20) an und beginnt mit der Herstellung einer kleineren 5kw Eco Whisper Turbine.
Merkmale
Funktionen der Eco Whisper Turbine 20kw; Geräuschlose, nachhaltige, überlegene Windtechnologie, 6.5m-Schaufeldurchmesser ~ 21.1m-Höhe, geräuscharme 20kW-Windkraftanlage, 30-Schaufeln, die sich von einer zentralen Nabe nach außen erstrecken und reaktiver Wechselrichter, Klappmastkonstruktion und drei Patente angemeldet.
Die Nabe und die Schaufeln der Windkraftanlage bestehen aus Aluminium, damit sie nicht rosten. Der Klappstock besteht aus Stahl. Er hält Windgeschwindigkeiten von bis zu 220km / h stand und kann an einem guten Standort bis zu 45,000 + kWh pro Jahr erzeugen.
Die Turbine wurde gemäß den australischen Bauvorschriften AS1170 und dem internationalen Standard IEC 61400 für Windkraftanlagen entwickelt und hergestellt. Es ist für eine Lebensdauer von 25 + Jahren ausgelegt. Auf den Wechselrichter wird eine Garantie von fünf Jahren gewährt.
Benefits
Eco Whisper Turbinen bieten große Vorteile. Keine "Abwendungsverluste", sammelt Wind effizienter, Generator und Wechselrichter liefern mehr Energie, niedrigere Startgeschwindigkeit im Vergleich zu Wettbewerbern, praktisch geräuschloser Betrieb bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten, die meisten Geräusche von kleinen Windturbinen treten auf, wenn Luft von der Spitze der Klingen. Die Motorhaube / der Ring der Eco Whisper Turbine verhindert, dass Luft aus den Schaufeln austritt.
Es hat eine ästhetische Ausstrahlung und ein einzigartiges Design, ein schwenkbares Mastdesign, einen hocheffizienten Generator und Wechselrichter, einen hohen Wirkungsgrad bei schwachem Wind und praktisch keine Geräusche, einen kostengünstigen Transport in Containern mit Standardgröße, einen geringen ökologischen Fußabdruck und eine einfache Montage mit minimalem Fachaufwand oder Ressourcen und sie können für die Wartung oder bei extremen Wetterereignissen gesenkt werden.
Abhängig von den Windanlagen an Ihrem Standort kann die Turbine durchschnittlich drei Häuser oder eine kleine Fabrik antreiben.
Eco Whisper Turbinen werden derzeit nur in Australien angeboten. Sie werden jedoch in den nächsten eineinhalb Jahren in die internationalen Märkte eintreten.
Laut Eco Whisper Turbines gibt es viele wichtige Überlegungen bei der Auswahl von Windkraftanlagen. Trotzdem ist die äußerste Wichtigkeit; Zu Beginn eines Projekts ist es entscheidend, genau zu verstehen, was der Kunde erreichen möchte.
Andere wichtige Punkte zu berücksichtigen sind; Standort, Turbinentyp, Größe der Turbine im Verhältnis zu den Leistungsanforderungen, Planungsüberlegungen, Anforderungen an den Netzanschluss (falls zutreffend) und Amortisationszeit und Amortisationszeit.
Eco Flüsterturbinen sagt weiter; Ein gutes Verständnis der Windressourcen Ihres Standorts ist der Schlüssel, um das Beste aus Ihrer Turbine herauszuholen. Aus diesem Grund beauftragen sie in Ihrem Auftrag unabhängige Analysen, um die Höhe der Windenergieanlagen, die Planungsanforderungen, den Netzanschluss und den besten Standort für die Turbine genau zu bestimmen.
Zusammensetzung und Arbeitsweise
Die Eco Whisper Wind Turbine (EWT) basiert auf einer Reihe von voneinander abhängigen Systemen.
Das Blade-Array
Das Blade Array interagiert mit dem Wind und seine Leistung bestimmt die Gesamtleistung des gesamten EWT-Systems.
Das EWT Blade Array besteht aus stark gewölbten 30-Blättern, die an der Blattspitze und in der Mitte der Blattlänge durch umlaufende Verkleidungen verbunden sind. Die Wurzeln der Klingen sind glatt in eine konische Nasenverkleidung mit großem Durchmesser eingepasst. Diese Merkmalskombination spiegelt die Schlüsselaspekte der Eco Whisper-Designphilosophie wider, nämlich maximale Energieerzeugungseffizienz bei sehr leichten Winden und minimalem Lärm bei allen Windgeschwindigkeiten.
Ein grundlegendes Merkmal windbetriebener Geräte besteht darin, dass sie nur im Verhältnis zu dem Wind Strom erzeugen können, der sie zu einem bestimmten Zeitpunkt tatsächlich durchströmt. Windgeschwindigkeiten sind zufällig, entsprechen jedoch im Allgemeinen der Rayleigh-Wahrscheinlichkeitsverteilung.
Die häufigste Windgeschwindigkeit beträgt ungefähr 4 m / s (14.4 km / h), was eine sehr schwache Brise ist. Die Realität ist, dass eine Windenergieanlage während des größten Teils ihrer Lebensdauer nur leichte Winde hat, aus denen Strom gewonnen werden kann. Die Fähigkeit, bei leichtem Wind Strom zu gewinnen, wird stark von der Festigkeit beeinflusst, die ein Maß dafür ist, wie „fest“ die Schaufelblätter dem durch sie fließenden Wind erscheinen. Turbinen mit hoher Festigkeit nehmen bei leichtem Wind mehr Leistung auf als Turbinen mit geringer Festigkeit1. Das EWT Blade Array hat eine hohe Festigkeit (ungefähr 60%) im Vergleich zu typischen 3-Windenergieanlagen mit Flügeln, die eine geringe Festigkeit aufweisen (5 bis 7%). Folglich hat der EWT eine niedrigere Startgeschwindigkeit, da er geringe Windgeschwindigkeiten effektiv nutzen kann.
Es hat sich auch gezeigt, dass eine große Anzahl von Schaufeln das Geräusch verringert, da jede Schaufel einen kleineren Bruchteil der Gesamtleistung der Turbine erzeugt. Die von einem einzelnen Blade erzeugte Leistung wird als Leistungsbelastung bezeichnet. Geringere Belastung bedeutet, dass der Wind weniger Arbeit an jedem Blatt leistet. 30-Blades mit der gleichen Gesamtleistung wie 3-Blades sind leiser.
Das Blade Array verfügt über eine vollständig umlaufende Abdeckhaube. Diese Haube verwaltet die Vereinigung der Luftströme mit hohem und niedrigem Druck, die sich entlang der Vorder- und Rückseite der Schaufel nach außen bewegen. Das Steuern dieser Ströme bedeutet weniger Leistungsverlust an der Spitze und weniger Lärm.
Abgesehen von seiner aerodynamischen Funktion ist die Motorhaube ein strukturelles Element. Dies bedeutet, dass sich die Blätter an der Spitze gegenseitig abstützen, anstatt wie bei herkömmlichen Windkraftanlagen üblich freitragend zu sein. Dies bedeutet weniger Geräusche, die Vibrationen hervorrufen, und eine längere Lebensdauer. Eine Haube mit mittlerer Spannweite wird auch verwendet, um die Strömungsrichtung zu steuern und dem gesamten Blade-Array zusätzliche Steifigkeit zu verleihen.
Die Klingen werden nach vorne geschwenkt, um der konischen Nasenverkleidung mit großem Durchmesser zu entsprechen. Diese Anordnung von Schaufeln und Verkleidung erhöht den Druck auf die stromaufwärtige Seite der Schaufeln. Alle Windenergieanlagen nehmen aufgrund der Differenz zwischen dem Luftdruck auf der stromaufwärtigen Seite des Blatts und dem Luftdruck auf der stromabwärtigen Seite des Blatts Strom auf.
Je höher dieser Unterschied ist, desto mehr Strom wird erzeugt. Luft, die sich der Nabe des EWT-Blade-Arrays nähert, wird gleichmäßig nach außen umgeleitet, sodass sie durch die Schaufeln strömt. Der durch diesen Konzentrationseffekt verursachte Druckunterschied zwischen den Schaufeln kommt zu dem in herkömmlichen Windkraftanlagen erzeugten Druckunterschied hinzu. Die Druckdifferenz wird durch Turbulenzen an den scharfen Hinterkanten der Spitzen-, Mittel- und Wurzelhauben weiter erhöht, wodurch der Luftdruck hinter den Schaufeln verringert wird.
Windkanal- und Prototyp-EWT-Blade-Arrays verwendeten einfache halbkreisförmige Sägeblätter, die aus flachem Blech gerollt wurden. Trotz dieser aerodynamischen Einschränkung wurden Leistungskoeffizienten2 von mehr als 0.4 über einen weiten Windgeschwindigkeitsbereich erreicht, als diese einfach beschaufelten Prototypen physikalisch getestet wurden3 & 4.
Die Einführung von Aluminiumblättern mit extrudierten Hohlprofilen für Tragflächen soll die ohnehin schon sehr gute Leistung des EWT erheblich verbessern. Extrudierte Klingen eignen sich auch besser für die Produktion, da sie: kostengünstiger sind (nahezu keine Arbeit); inhärent von gleichmäßigerer und höherer Qualität und steifer als Ergebnis einer größeren und effizienteren Querschnittsfläche. Erhöhte Steifigkeit bedeutet noch geringere Durchbiegung und Vibration.
Herkömmliche 3-Windenergieanlagen mit Flügeln haben einen Cp-Wert, der zwischen 0.1 und einem absoluten Spitzenwert von etwa 0.48 variiert. Ein wesentlicher Wettbewerbsvorteil des EWT-Designs besteht darin, dass der Cp-Wert über einen breiten Geschwindigkeitsbereich auf nahezu Höchstwerten gehalten wird. Der EWT behält Cp bei, indem er die Wellendrehzahl der Turbine regelt. Maximaler Cp zu jedem Zeitpunkt entspricht maximaler Leistung.
Im EWT Generator Controller ist ein MPPT-Algorithmus (Maximum Power Point Tracking) implementiert. Alle Windkraftanlagen verwenden eine Form von MPPT. Die Wirksamkeit von MPPT-Systemen ist sehr unterschiedlich. Abgesehen von den Details der Software und der elektronischen Implementierung bestimmen die mechanische Trägheit der rotierenden Komponenten und die Fähigkeit des Wechselrichters oder Controllers, mit Strom- und Spannungsspitzen umzugehen, die MPPT-Wirksamkeit.
Der EWT hat eine hohe mechanische Trägheit; Es gibt 30-Schaufeln und mehrere rotierende Verkleidungen im Gegensatz zu freitragenden 3-Schaufeln in einer typischen Windkraftanlage. Diese hohe Trägheit dient zur Dämpfung von Böenreaktionen und hilft der Turbine, eine Geschwindigkeit zu erreichen, die für die zugrunde liegende Windgeschwindigkeit repräsentativ ist. Die Änderungen der Turbinendrehzahl verlaufen reibungslos und der Controller sieht weniger Leistungs- und Spannungsspitzen.
Die EWT-Generatorsteuerung verwendet einen Fuzzy-Logic-Typ von MPPT anstelle des allgemeineren und gröberen Look-Up-Tabellentyps. Der Betrieb des Blade-Arrays bei maximaler praktischer Cp zu jeder Zeit ist der Schlüssel zum Erreichen einer um 20 bis 30% besseren Energieernte bei normalen Windgeschwindigkeiten.
Die Blätter sind mit der Nabe verschraubt, damit das Blade-Array zum Verpacken in einem Standard-Versandbehälter zerlegt werden kann.
Stromerzeuger
Der EWT verwendet einen direkt angetriebenen Switched Reluctance Generator (SRG), der in den Hub des Blade Arrays integriert ist. SRGs sind seit den 1990s als sehr geeignet für den Einsatz in Windkraftanlagen anerkannt. Die damals aufgeführten Vorteile gelten jetzt ebenso; niedrige Kosten, hoher Wirkungsgrad; Gute Kontrolle und an sich gute Ansprache. SRGs mit Direktantrieb eignen sich besonders für mittelgroße Windkraftanlagen8.
Ein weiterer Vorteil ist, dass sie keine Hochleistungs-Permanentmagnete (PM) auf Seltenerdbasis verwenden - in einer SRG gibt es überhaupt keine Magnete. Die Versorgungslage in Bezug auf Seltene Erden ist gut dokumentiert. Seltenerd-PMs erfahren eine extreme Preissteigerung und Volatilität, da Angebote von Anbietern solcher Magnete nur für 3-Tage gültig sind. Abgesehen von Kosten- und Versorgungssicherheitsaspekten bestehen bei Hochleistungs-PM erhebliche Umwelt-, Sicherheits- und Haltbarkeitsrisiken. Bei der Produktion von Seltenen Erden fallen erhebliche Mengen radioaktiver Abfälle an9.
Es steht im Widerspruch zum grünen, erneuerbaren Image der Windenergie, ein Bauteil zu verwenden, das die Umwelt bei seiner Herstellung in einem solchen Maße irreversibel belastet. Hochleistungs-PMs sind mit Sicherheitsrisiken verbunden, insbesondere wenn sie in den Mengen montiert werden, die für Generatoren mit mehreren Kilowattklassen erforderlich sind. Die Feldstärke ist so hoch, dass bei der Montage eines solchen PM-Generators das Risiko einer Fingeramputation besteht und zusätzliche Risiken in Bezug auf Herzschrittmacher, Cochleal-Implantate usw. bestehen. Es ist auch bekannt, dass PMs allmählich an Stärke verlieren, mit der Zeit korrodieren und dies nicht tun recycelbar.
SRGs sind einfache Geräte aus Eisen, Kupfer und Aluminium. Sie können Wirkungsgrade erzielen, die so hoch sind wie die besten PM-Generatoren, und das über einen breiteren Drehzahl- / Lastbereich.
Das EWT SRG ist ein Direktantrieb und strukturell in den Blade Array Hub integriert. Direktantrieb bedeutet, dass es keine Zahnräder oder Riemen gibt und die damit verbundenen Leistungsverluste und Zuverlässigkeitsverluste. Das EWT SRG hat eine sehr hohe Polzahl und ist ein 4-Außenläufertyp mit axialem Spalt und kurzem Flussweg. Es werden vom Controller gesteuerte Polgruppen verwendet, um die Effizienz bei geringer Last zu steigern.
Der EWT SRG Controller wird von Surtek entwickelt und verfügt über eine interne Staging-Funktion, um parasitäre Verluste bei Teillast zu minimieren. Surtek wird auch den EWT Grid Tie Inverter entwickeln und die Gesamteffizienz des Systems durch die enge Integration von Generator, Generatorregler und Wechselrichter verbessern.
Der SRG-Regler nutzt sein MPPT-System, um ständig den momentanen Betriebspunkt zu erkunden, um sicherzustellen, dass die Turbine die maximal verfügbare Leistung liefert, ohne die oberen und unteren Drehzahlgrenzen der Spitze zu überschreiten, die mit maximalem Cp verbunden sind.
Sobald die volle Nennleistung erreicht ist, greift das Slew Control System (SCS) ein und treibt die Turbine des Windes an, um die Turbinendrehzahl und -leistung auf die Nennleistung zu begrenzen.
Der SRG Controller MPPT und der SCS arbeiten zusammen, um die Leistung unabhängig von der Windgeschwindigkeit zu maximieren. Von der SRG und dem SRG-Controller wird ein gemeinsamer allgemeiner Wirkungsgrad von mehr als 90% erwartet, wobei der Spitzenwirkungsgrad über 97% liegt.
Der SRG Controller verfügt über eine integrierte Datenerfassung und ist fernprogrammierbar.
Schwenksteuersystem
Das EWT verfügt über ein aktives Schwenksteuersystem (SCS), das die Windrichtung erfasst und die Turbine so schwenkt, dass sie direkt darauf zeigt. Das SCS verwendet einen handelsüblichen Ultraschallsensor 10, der die Windgeschwindigkeit und -richtung misst. Diese Informationen werden an den EWT SCS weitergeleitet, bei dem es sich um ein speziell für digitale Signalprozessoren entwickeltes Gerät handelt.
Das SCS empfängt auch ein Turbinenwellendrehzahlsignal vom SRG-Controller und ist so programmiert, dass die Turbine nach Erreichen der maximal zulässigen Wellendrehzahl zunehmend vom Wind abgeschwenkt wird. Das SCS verfügt außerdem über eine Reihe von manuellen Übersteuerungen, die es ermöglichen, die Turbine bei Wartungsbedarf schrittweise zu schwenken und eine dynamische Parkposition auszuwählen. Die Dynamic Park-Funktion verwendet die Informationen des Windrichtungssensors, um die Turbine vor dem Wind zu schützen.
Das SCS ist physisch über einen Schneckengetriebe-Drehantrieb mit integrierter Lagerbaugruppe mit dem Pol und der Turbinenkopfbaugruppe verbunden. Der Slew Drive ist ein kommerzielles Produkt von der Stange. Es wird komplett mit einem bürstenlosen Niederspannungs-Antriebsmotor geliefert, der vom SCS gesteuert wird.
Das SCS ist für den Betrieb des EWT von entscheidender Bedeutung und verfügt über mehrere Stromquellen, um sicherzustellen, dass es den Schwenkantrieb immer nach Bedarf steuern kann. Das SCS wird entweder über eine Einzel- oder eine 3-Phasennetzverbindung direkt von der Turbinen-SRG über einen vom SRG-Controller unterstützten Niederspannungsbus oder über ein Notstromsystem mit Strom versorgt.
Der SCS verfügt über eine integrierte Datenprotokollierung und ist fernprogrammierbar
Wechselrichter
Der EWT-Wechselrichter ist ein Vier-Quadranten-Gerät, das für den Anschluss an das 3-Phasennetz ausgelegt ist. Der Wechselrichter kann Wirkleistung beziehen oder aufnehmen und gleichzeitig Blindleistung beziehen oder aufnehmen. Der Wechselrichter ist eine Entwicklung eines ähnlichen Geräts, das Surtek erfolgreich prototypisiert und vor Ort erprobt hat.
Die Gesamtleistung des Wechselrichters in kVA beträgt 5 / 10 kVA, mit einer Stoßleistung von zwei Sekunden auf über 20 kVA. Der Ausgang ist die algebraische Summe der Wirkleistung (in Phase) und der Blindleistung. Dies ist ein wichtiges und einzigartiges Merkmal, da das Gerät die Spannung an seinem Verbindungspunkt steuern kann. Im Gegensatz zu den gängigen stromgesteuerten Wechselrichtern führt dies nicht zu einem Anstieg der Netzspannung.
Tatsächlich unterstützt der EWT-Wechselrichter das lokale Netz bei Schwankungen, die durch den Anschluss anderer dezentraler Quellen über Leasinggeber-Wechselrichter (Solaranlagen, andere Windturbinen) verursacht werden, und stellt sicher, dass es in der Lage ist, in maximaler praktischer Weise verbunden zu bleiben .
Der EWT-Wechselrichter passt seine Phase relativ zur Netzphase an, um die geringe Menge an Leistung bereitzustellen, die zum Aufrechterhalten des Betriebs und zum Ausgleich von Verlusten erforderlich ist, und passt dann seine Ausgangsspannung an, um den Fehler in der Netzspannung zu kompensieren. Der Wechselrichter wird von Surtek entwickelt und verfügt über eine interne Stufung, um parasitäre Verluste bei Teillast zu minimieren. Es verfügt auch über eine integrierte Datenprotokollierung und ist fernprogrammierbar.
Der Wechselrichter hat einen Spitzenwirkungsgrad von mehr als 98% und einen breiten allgemeinen Wirkungsgrad von mehr als 90%.
Pole
Der EWT ist an einem 2-Teilepfosten mit Stahlscharnieren montiert. Auf diese Weise kann ein 18m-Mast in einem Standard-12m-Versandcontainer untergebracht werden, und der Mast kann mit Kranen mit angemessener Größe sicher angehoben und abgesenkt werden. Das Unterteil ist mit dem Fundament verschraubt, und wenn das Oberteil angehoben ist, ist es mit dem Unterteil verschraubt.
Eine elektrische Anschlussdose befindet sich im unteren Bereich und ist über eine abnehmbare Abdeckung zugänglich. Dadurch kann das Turbinensystem vor dem Verpacken und Versenden vollständig vorverkabelt und getestet werden.
Foundations
Die Grundlagen für die EWT sind standortspezifisch und bodentypabhängig. Das Standardfundament ist eine monolithische Betonplatte mit einem eingegossenen Bolzennest und eingegossenen Kabelkanälen.
Öko Flüsterturbinen sagt; Arbeitskosten und Herstellungskosten sind die Hauptherausforderungen für die Bauindustrie.
Aeolos Windturbinen
Derzeit umfassen Aeolos-Produkte Windkraftanlagen mit horizontaler Achse von 500 W bis 50 kW und Windkraftanlagen mit vertikaler Achse von 300 W bis 10 kW. Sie werden häufig in Häusern, Bauernhöfen, Dörfern, Schulen und kleinen Windparks eingesetzt. Aeolos Windkraftanlagen bieten eine Vielzahl von Vorteilen. Sie sind zuverlässig und sicher. Aeolos wählt die besten Komponenten wie ABB, Omron, SKF in ihrem Design aus, einige von ihnen werden nur für MW-Windkraftanlagen verwendet. Das dreifache Sicherheitsdesign schützt die Windkraftanlagen vor Überdrehzahl, Überspannung, Netzausfall und anderen Fehlern. Aeolos Windturbinen bieten durch ihre globale Beschaffung und niedrigen Montagekosten einen wettbewerbsfähigen Preis. Sie versuchen, eine zuverlässigere Windkraftanlage mit geringeren Kosten bereitzustellen.
Aeolos Windkraftanlagen haben einen höheren Wirkungsgrad. Generatorwirkungsgrad:> 0.96. Das SPS-Steuerungssystem hält die maximale Jahresleistung bei gleicher durchschnittlicher Windgeschwindigkeit. Dies reduziert Ihre Investitionsrendite um ca. 3-5 Jahre.
Sie bieten 5-Jahre Standardgarantie mit vollem Support, der direkt vom Aeolos-Ingenieurteam oder dem nächstgelegenen Händler bereitgestellt wird.
Der Hauptmarkt für Aeolos Windgeneratoren sind USA, Kanada, Großbritannien, Italien, Spanien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Niederlande, Australien, Argentinien, Russland, Brasilien, Südafrika, Mosambik und mehr als 60-Länder und -Regionen. Sie verpflichten sich, der Welt ein effizienteres und zuverlässigeres Windkraftsystem zur Verfügung zu stellen.
Aeolos sagt; Wenn Sie planen, eine Windkraftanlage zu kaufen, sollten Sie Folgendes beachten: Ihr jährlicher Energieverbrauch in kWh, die jährliche durchschnittliche Windgeschwindigkeit in Ihrer Region, etwaige Einschränkungen in Ihrer Region für Windkraftanlagen und die Ermittlung der Windgeschwindigkeit in Ihrer Region müssen berücksichtigt werden.
Weltweite Windkraftanlagen
World Wide Wind Turbines (WWWT) aus den Niederlanden bietet Windkraftanlagen in verschiedenen Größen an. Sie verfügen über langjährige Betriebserfahrung in afrikanischen Ländern und wissen so, welche Windenergieanlagen wo passen. Sie haben Windturbinen, die nachweislich am besten funktionieren und in allen Klimazonen überleben, von der Arktis über die Wüste bis hin zu den Tropen. Einige dieser neuen Windkraftanlagen umfassen die A27-225KW-Windkraftanlagen.
Sie haben in der Windenergiebranche einen Rekord von über zwanzig Jahren aufgestellt. Die 55KW-Windturbinenversion hat sich in den achtziger Jahren bewährt und funktioniert auf der ganzen Welt. Dies ist sowohl in Kombination mit Solar-PV- oder Diesel-Anwendungen möglich.
WWWT wählt sorgfältig einen Windkraftanlagentyp aus, der Ihren örtlichen Gegebenheiten am besten entspricht. Ihre Dienstleistungen konzentrieren sich nicht nur auf die besten Windenergieanlagen in Bezug auf Qualität und Preis, sondern auch auf Verfügbarkeit und Kundenbetreuung. Notfalls organisiert WWWT Schulungen und Support für ihre Kunden. Mit ihren Windkraftanlagen haben Sie die volle Garantie für langfristige Nachhaltigkeit. WWWT konzentriert sich langfristig auf kleine und große Windenergie in Afrika.
WWWT glaubt, dass ihre kombinierten Wind-Diesel-Anwendungen in abgelegenen Dörfern nützlich sein können, in denen Diesel sehr teuer ist. Die wichtigsten Überlegungen bei der Auswahl von Windenergieanlagen laut WWWT: Die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit am geplanten Standort und die Machbarkeitsstudie sind sehr wichtig. Wie der Name schon sagt, verkaufen sie ihre Windenergieanlagen weltweit.
Urban Green Energy
Laut Urban Green Energy (UGE), einem Unternehmen in den USA, gibt es erneuerbare Energielösungen für die Bauindustrie. Lösungen, mit denen der Benutzer die Kontrolle über seine Energie hat und die Vorteile der erneuerbaren Energie vor Ort nutzen kann. Windenergieanlagen, die sowohl für ihre Vielseitigkeit als auch für ihre Schönheit bekannt sind, können in Gebäude integriert werden, die Windenergie benötigen, und werden häufig mit Solarenergie kombiniert, um die erneuerbare Energieerzeugung für den Standort zu maximieren.
Neben der Entwicklung integrierter Energiesysteme sind Hybridwind für Solarstraßenlaternen und EV-Ladestationen mit erneuerbarer Energie im Markt. UGE hat seine Lösungen in über 60 Ländern angeboten, von Wohn- und Gewerbeanlagen bis hin zu Telekommunikationstürmen. Das Unternehmen beschreibt seine Grundwerte als „Sei grün, sei großartig und habe Spaß“. Gemeinsam können wir eine grünere Zukunft aufbauen.
ALIZEO Gruppe
Die ALIZEO-Gruppe stellt Turbinen her, die für Synchronmaschinen mit Direktantrieb entwickelt wurden. Die elektrischen Generatoren weisen drei Besonderheiten auf: Zuverlässigkeit (durch Vermeidung von Getrieben), Qualität des erzeugten Stroms (im Vergleich zu asynchronen Turbinen) und Kompaktheit. Synchrongeneratoren mit Direktantrieb drehen sich aufgrund ihrer Technologie mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Schaufeln. Daher ist kein Getriebe erforderlich (dessen Aufgabe es ist, die Schaufeldrehung mit der Generatordrehung zu synchronisieren).
Aufgrund der anderen Technologie weisen Asynchron-Windgeneratoren eine große Schwäche in ihrem Getriebe auf, da sie bei regelmäßiger Wartung ausfallen können und relativ laut sind. Windenergieanlagen haben drei Innovationen definiert, bei denen es sich um weltweite Prämien handelt: 1st-Windenergieanlagen, bei denen ein Betonfundament mit geringer Tiefe (2-Meter) verwendet wird, das am Ende der Verwendung vollständig zerlegbar ist (patentiert und ein schöner ökologischer Ansatz) Ein hydraulisch gesteuertes Balanciersystem mit Gegengewicht (patentiert), das durch einfaches Drücken eines Knopfes in weniger als einer Stunde hergestellt werden kann. 1st kippbare Windkraftanlage zur Verwendung eines Asynchrongenerators mit Direktantrieb (Spitzentechnologie)
Für viele Menschen, insbesondere in Entwicklungsländern, ist Elektrizität zu einem Luxus geworden. Die meisten Menschen können kaum darauf zugreifen, und wenn doch, können sie die teuren Rechnungen nicht bezahlen. Die meisten Nationen scheinen ein großes Defizit an Stromerzeugungsquellen zu haben. Die Nachfrage ist zu hoch und die Produktionskosten sind täglich in die Höhe geschossen.
Um dem entgegenzuwirken, wurden im Jahr 2012 große Fortschritte in Richtung einer umweltfreundlichen Energieerzeugung erzielt, und Unternehmen haben sich dafür eingesetzt, neue und bessere Geräte zu fördern, mit denen versucht wird, die größten Erträge aus diesen erneuerbaren Ressourcen zu erzielen.
Es liegt auf der Hand, dass die vielen Vorteile des Windes eine äußerst wertvolle Investition für Einzelpersonen, Gemeinden und Länder darstellen. Die Regierungen müssen hereinkommen und Unternehmen unterstützen, die sich für die Bereitstellung hochwertiger Windkraftanlagen einsetzen.
Mitwirkende
Kontakt: Gerard Slattery
Unternehmen: Münster Windkraftanlagen
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.munsterwindturbines.ie
Kontakt: Michael Le Messurier
Unternehmen: Eco Flüsterturbinen
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.ecowhisper.com.au
Kontakt: Chris Smiley
Unternehmen: Aeolos Windturbinen
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.windturbinestar.com
Kontakt: John Nash
Unternehmen: ANGEWANDTE MARKTINFORMATIONEN LTD
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.amiplastics.com
Kontakt: Karen Breytenbach
Unternehmen: Isivunguvungu Wind Energy Converter (Pty) Ltd
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.i-wec.co.za
Kontakt: Menno Arendz
Unternehmen: Weltweite Windkraftanlagen
Email: [E-Mail geschützt]
Website: worlwidewindturbines.com
Kontakt: Ann Amarga
Unternehmen: Urban Green Energy
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.urbangreenenergy.com
Kontakt: David Raine
Unternehmen: Dyocore
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.dyocore.com
Kontakt: Richard LAVAUR
Unternehmen: Gruppe Alizeo
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.groupe-alizeo.com
Kontakt: Jenny
Unternehmen: Senwei Windkraft
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.windpowercn.com
