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Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.1 Windenergie an der HS Düsseldorf KWEA Black600 Windkanal Halterung/Mast.

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Präsentation zum Thema: "Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.1 Windenergie an der HS Düsseldorf KWEA Black600 Windkanal Halterung/Mast."—  Präsentation transkript:

1 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.1 Windenergie an der HS Düsseldorf KWEA Black600 Windkanal Halterung/Mast

2 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.2 Simulation im Windkanal  1,8m Werkstoff: Holz Antrieb Einlaufdüse „offener Eifelwindkanal“

3 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.3 Installation mit konventionellem Bautyp 3-Rotorblätter Auftriebsläufer Windgeschwindigkeit max. 11 m/s  40km/h Black 600 erreicht etwa 350 Watt

4 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.4 Welche Anlagentypen gibt es? Horizontalläufer Vertikalläufer Widerstandsläufer Auftriebsläufer

5 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.5 Horizontalläufer Vertikalläufer klassisch Vorteil: Windrichtung egal Nachteil: läuft schlecht an

6 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.6 https://www.asme.org/engineering-topics/articles/energy/eiffel-tower-goes-green Mechanical Engineering, ASME 09/ kWh/Jahr, 400 feets above ground =122 m, 16-foot blades =4,9m The Eiffel Tower Goes Green

7 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.7 Wie funktioniert eine Windenergieanlage?

8 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.8 Aufbau einer Gondel - mit Getriebe Quelle: Bundesverband WindEnergie e.V. … Details lernt man im Modul Strömungstechnik …

9 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.9 Aufbau einer Gondel – ohne Getriebe Quelle: Bundesverband WindEnergie e.V. … Details lernt man im Modul Strömungstechnik …

10 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.10 Windgeschwindigkeit und Windrichtung Rotation Windgeschwindigkeit wird hinter Rotor kleiner - Richtung ändert sich!

11 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.11 Wind stromab der Anlagen ist „drallbehaftet“

12 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.12 Wind vor der Anlage und hinter der Anlage Der Wind wird abgebremst und in Spiralen umgelenkt!

13 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.13 1.Welche Einheit hat die Leistung? 2.Nennen Sie Größen, die die Leistung einer WEA beeinflussen? (Mindestens drei, mit Einheiten) 3.Welche ist die wichtigste Einflussgröße? 4.Verknüpfen Sie die Größen so, dass als Einheit die der Leistung herauskommt. 5.Wie sieht die Leistungskurve einer WEA in Abhängigkeit einer der Einflussgrößen aus? Jetzt sind Sie dran! PPP ? ?

14 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.14 Das Schaufelprofil wird gemäß An- und Abströmung konstruiert, der Drall am Austritt ist negativ. Nur die Freistrahlturbine wird drallfrei angeströmt. … Details lernt man im Modul Strömungstechnik … c 2u

15 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.15 Leistung einer Strömungsmaschine mit und - mittlere Geschwindigkeit vor und hinter dem Rotor zentraler Gedanke von Rankine und Froude 1865/1889 … Details lernt man im Modul Strömungstechnik …

16 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.16 Maximum der Leistung … Details lernt man im Modul Strömungstechnik …

17 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.17 Minimum für P gesuchtes Maximum Leistung der Windenergieanlage … Details lernt man im Modul Strömungstechnik …

18 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.18 Die Leistung der Windenergieanlage steigt mit der dritten Potenz. mit oder Eine Windenergieanlage kann theoretisch maximal 60 % der vorhandenen Windenergie nutzen. … Details lernt man im Modul Strömungstechnik …

19 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.19 Versuchseinrichtung für das „Erstsemesterprojekt“ Mast oder Trägerplatte zur grundlegenden Befestigung

20 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.20 Leistung versus Anströmgeschwindigkeit

21 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.21 Walze: Spirale: Tonne: krumme Flügel:

22 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.22 Windkraftanlagen – Rotoren mit vertikaler Drehachse, aus Hau, Windkraftanlagen 1997.

23 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.23 Darrieus-Windkraftanlage, Ø 19 m, 170 kW, Firma Flowind USA Darrieus-Windkraftanlage (H-Rotor), Ø 35 m, 300 kW, USA Quelle: Hau, Windkraftanlagen patec/vertikale-drei-blatt- kleinwindkraftanlagen-darrieus- rotor html … Installation auf Hausdach …

24 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.24 Japanische Windenergieanlage zur Ausnutzung besonders niederiger Windgeschwindigkeiten (ab 2,5 m/s), Die Welt

25 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.25 Buch der Synergie – exotische Designs

26 Frank Kameier – Projekt im Grundstudium (Erstsemesterprojekt WS 2015/16) Folie Nr.26 Buch der Synergie – exotische Designs


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