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Wir glauben, dass Windkraft ein wichtiger Bestandteil der Branche der erneuerbaren Energien ist.

Nennleistung15 kW

Nenndrehzahl 86 RPM

Siehe montagevideo

AXOWIND ENERGIERECHNER

Bewegen Sie die Schieberegler, um zu sehen, wie sie sich verändern
Einfluss auf die durchschnittliche Energieproduktion haben

Windkraftanlage mit vertikaler Achse

BESONDERE MERKMALE

Auf geringe Geräuschentwicklung ausgelegt

Direktantriebsgenerator für Zuverlässigkeit und geringen Wartungsaufwand

Robuste Kohlefaserkonstruktion

Konstante Drehzahl bei starkem Wind

Konstante Leistung bei 15 kW bei Windgeschwindigkeiten über 11 m/s

Passive aerodynamische Geschwindigkeitskontrolle

Ausfallsichere Generatorbremsung, Scheibenbremse und Vibrationsüberwachung

Hydraulikturm für einfache Inspektion und Wartung

KONSISTENTER PRODUKTIONSPROZESS

Entwicklung Entwurf Elektrisch Herstellen Testen Installation Leistung 100% PRODUKT
QUALITÄTSGARANTIE

ENTWICKLUNG

Alle Entwürfe wurden mit CAD (Solidworks und Catia) erstellt.
Analyse Fluent wurde ebenfalls verwendet – für 2D-CFD wurde auch eine.
3D-Fluent-Analyse eines Rotorblatts durchgeführt, um die Druckverteilung auf dem Rotorblatt zu beurteilen.

Der maßstabsgetreue Modelltest des maßstabsgetreuen Turbinenmodells bestätigte die Selbststarteigenschaften.
Ein Feldtest mit einer auf einem fahrenden Auto montierten Halbskala ergab Leistungseigenschaften, die von einer Halbskala-Turbine mit 4 kW und 11 m/s zu erwarten waren.

ENTWURF

Um die Leistung und die aerodynamischen Belastungen der Turbine zu analysieren, wurde ein auf der Kaskadentheorie basierender Simulator entwickelt.
Die Ergebnisse des Axowind-Simulators kommen den Ergebnissen von QBlade – einem Simulator Programm der Wind Energy Group der Technischen Hochschule Berlin – sehr nahe.
Bei der Turbinenkonstruktion wurde die Finite-Elemente-Methode (PATRAN/NASTRAN) verwendet, bei der alle Details der Turbine modelliert wurden.
Was die Turbine selbst betrifft, so wurde auch der Generator mittels FEM modelliert, um Durchbiegungen und innere Lasten zu berechnen.
Die Spannungen und Dehnungen in Verbundwerkstoffblättern wurden gemäß IEC 61400-2 Teil 2 „Kleine Windkraftanlagen“ analysiert.
Die dynamischen Eigenschaften der Turbine wurden mithilfe eines FEM-Modells berechnet, das auch einen maßgeschneiderten Turm umfasste. Der Umfang der dynamischen Analyse umfasste Normalmoden, Frequenzgang und Rotordynamik (NASTRAN).
Campbells Diagramm veranschaulicht die Normalmodi, die so abgestimmt wurden, dass Resonanzen vermieden werden.

ELEKTRISCH

Die Turbine kann in einer netzgebundenen oder netzunabhängigen Konfiguration geliefert werden.
Beide Konfigurationen der Turbine umfassen eine intelligente Steuerung, die die Drehzahl der Turbine entsprechend den Windbedingungen regelt.
Der Controller arbeitet mit einem hochwertigen sechsphasigen Wechselrichter zusammen.

HERSTELLEN

Der PSMG-Generator ist aus hochwertigen Materialien gefertigt – darunter Flugzeugaluminium.
Die Wicklungen des Generators liegen auf einem Stator – während der Rotor Magnete enthält.
Sowohl die Streben als auch die Schaufeln der Turbine werden aus hochwertigem Carbon/Epoxid-Prepreg von TOHO TENAX (Japan) hergestellt.
Streben und Schaufeln werden mithilfe eines Hochdruck-Härtungszyklus und einer proprietären Technik hergestellt.
Nach der Aushärtung werden die Verbundteile auf Mängel und Übereinstimmung mit den Konstruktionszeichnungen überprüft.
Die fertigen Teile (im Bild die Strebe) werden für den Farbauftrag vorbereitet.
Lackierte Teile werden vor der Montage in speziellen Regalen gelagert.
Die Probemontage des Turbinenprototyps ermöglichte eine Feinabstimmung des Montageprozesses.

TESTEN

Zur Beurteilung der Effizienz und aller elektrischen Parameter wurden Prüfstands Tests des.
Generators durchgeführt. Der fertige Generator wird auf Konformität und elektrische.
Konformität überprüft. Der Prüfstands Test des Generators bestätigte die Effizienz des Generators im gesamten Arbeitsdrehzahlbereich.

Um genaue Daten zu erhalten, wurden Labortests von Verbundwerkstoffen durchgeführt (statische Testmatrix dargestellt).
Die Ergebnisse bestätigten die hohe Qualität der Verbundwerkstoffe und wurden zur Erzeugung zulässiger Spannungen und Dehnungen verwendet.
Kritisch für Verbundfestigkeitstests der Kompression nach dem Aufprall ergaben Ergebnisse, die sich gut mit den Daten der Materialhersteller vergleichen lassen.

Eine Reihe von Ermüdungstests mit Verbundcoupons bestätigte, dass die Rotorblätter eine erwartete Lebensdauer von mehr als 20 Jahren haben sollten.
Außerdem wurde ein statischer Test des Rotorblatts durchgeführt, wobei die Belastung mehr als 200 % der im Betrieb erwarteten End last betrug (ohne Ausfall der Rotorblätter).
Die Ergebnisse des statischen Tests bestätigten die hohe Festigkeit des Verbundblatts mit Abweichungen von nicht mehr als 1,7 % im Vergleich zur FEM-Analyse.

INSTALLATION

Die bevorzugte Methode zur Installation der Turbine ist ein Betonfundament mit Stahlbewehrungsstäben.
Das Fundament kann vor Ort von einem Auftragnehmer mit Erfahrung in der Beton-/Bauindustrie hergestellt werden.
Das hydraulische Montagesystem wurde speziell für die Turbine entwickelt und verwendet Hydraulikzylinder mit einer Kapazität von 50 Tonnen.
Der Turm wird in horizontaler Position zusammengebaut, gefolgt von der Generatorbaugruppe am oberen Ende des Turms.
Die Streben und Rotorblätter werden ohne Spezialausrüstung am Boden montiert.
Nach Abschluss der Montage wird die Turbine mithilfe des hydraulischen Aufrichtsystems in ihre Arbeitsposition gehoben.
Am Ende des Prozesses fehlt nur noch der Wind selbst.

LEISTUNG

Die vorhergesagte Leistung der Turbine basiert auf einer detaillierten Aerodynamikanalyse mithilfe eines Simulators.
Oberhalb der Nennwindgeschwindigkeit von 11 m/s wird die Turbine durch Beibehaltung einer konstanten Drehzahl überdreht.