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Description
Flashcards by Lukas Berger, updated more than 1 year ago
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Created by Lukas Berger
over 7 years ago
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| Question | Answer |
| Wie entsteht Wind? Globale Zirkulation |
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| Regionale Windsysteme Seewind Landwind |
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| Berg Thal Windsystem |
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| Weibull-Verteilung |
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| Rayleigh Verteilung |
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| Rauigkeit in verschiedenen Standorten |
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| Leistungskurve WEA=WIndenergieanlage |
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| Wird der Wind nicht verzögert (v1 = v3) | kann keine Leistung entzogen werden |
| Eigenschaften Langsamläufer | » Auslegungsschnelllaufzahl von maximal 2,5. » Widerstandsläufer haben λ < 1 und sind Langsamläufer. » Auftriebsläufer mit λ = 1 … 2,5 sind auch Langsamläufer (z.B. Westernmills, Windpumpen λ ≈ 1; Windmühlen mit λ ≈ 2) |
| Eigenschaften Schnellläufer | » Auftriebsläufer mit λ von 2,5 bis 15 (alle modernen WEAs mit 1 – 3 Blätter) » λ beeinflusst Bauart und Bauform einer WKA, wie zum Beispiel: › Rotordrehzahl für eine bestimmte Blattlänge » Stromerzeugende WEAs mit drei Blätter haben ein λ von ca. 7, Einblatt-Maschinen von 12. |
| Auftriebsläufer wie funkt. der Bernoulli Effekt? | Alle modernen WEAs arbeiten nach dem Auftriebsprinzip und nutzen hierbei den Bernoulli-Effekt: › Da das Rotorblatt an der Oberseite länger ist, muss die Luft dort schneller strömen als an der Unterseite. |
| Bernoulli Effekt Darstellung |
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| Luv und Leeläufer was ist was? |
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| Leistungsbegrenzung: Was ist die Stall-Regelung? Leistungsregulierung durch Strömungsabriss |
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| Leistungsbegrenzung: wie funkt. die Pitch-Regelung? |
Drehen der Rotorblätter
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| Take-Home-Message (I) | » Wind ist ein Produkt der Ausgleichsbewegung zwischen Luftmassen unterschiedlichen Drucks › Globale Zirkulation, Regionale Systeme, Lokale Bedingungen » Wind wird meistens als mittlere Windgeschwindigkeit [m/s] angegeben. Um die Variabilität an einem Standort zu zeigen, wird die (relative) Häufigkeit der Windklassen in Verteilungen (Weibull oder Rayleigh) abgebildet » Die Rauigkeit ist ein Maß des Einflusses der Bodenbeschaffenheit und der Oberflächenstruktur auf die mittlere Windgeschwindigkeit an einem Standort » Die Leistungskurve einer WEA beschreibt die Energieproduktion in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit. » Die Energiemenge die der Wind auf den Rotor überträgt hängt von der Luftdichte, der Rotorfläche (2), dem Leistungsbeiwert und der Windgeschwindigkeit (3) ab |
| Take-Home-Message (II) | » Die Umwandlung der Windleistung in mechanische Energie des Windrades erfolgt durch die Abbremsung der Luftmassen » Der Leistungsbeiwert cP (aerodynamischer Wirkungsgrad) gibt an, welcher Anteil der im Wind enthaltenen Leistung in mechanische Leistung umgesetzt wird › Im verlustfreien Fall können maximal 16/27 (59,3 %) erreicht werden; der reale Wert liegt darunter » Die Schnelllaufzahl beschreibt das Verhältnis von Umlaufgeschwindigkeit zu Windgeschwindigkeit › Widerstandsläufer ( < 1) sind Langsamläufer ( < 2,5) › Auftriebsläufer sind Schnelläufer ( = 2,5-15); moderne WEAs liegen etwa bei = 7 |
| Take-Home-Message (III) | » Alle modernen WEAs ( 7) arbeiten nach dem Auftriebsprinzip und nutzen hierbei den Bernoulli-Effekt » Die Gleitzahl ε beschreibt das Verhältnis zwischen dem Auftriebsbeiwert cA und Widerstandsbeiwert cw und ist eine Maß für Güte des Blattes: Gute Profile erreichen eine maximale Gleitzahl von 100 und mehr. » Die Anströmung soll an jedem Blattschnitt möglichst unter gleichen Winkel auf das Blattprofil treffen » Die Leistungsbegrenzung kann erfolgen durch › Stall-Regelung (Strömungsabriss) › Pitch-Regelung (Verdrehen der Rotorblätter) |
| Wie funktioniert Die Umwandlung der Windleistung in mechanische Energie? | durch die Abbremsung der Luftmassen |
| Die Leistungskurve einer WEA beschreibt? | die Energieproduktion in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit. |
| Was gibt der Leistungsbeiwert cP (aerodynamischer Wirkungsgrad) an ? | gibt an welcher Anteil der im Wind enthaltenen Leistung in mechanische Leistung umgesetzt wird |
| Was beschreibt die Schnelllaufzahl Lambda? | beschreibt das Verhältnis von Umlaufgeschwindigkeit zu Windgeschwindigkeit |
| Im verlustfreien Fall können maximal der Betz Wirkungsgrad erreicht werden: | 59,3% |
| Die Gleitzahl ε beschreibt: | Verhältnis zwischen dem Auftriebsbeiwert cA und Widerstandsbeiwert cw und ist eine Maß für Güte des Blattes: Gute Profile erreichen eine maximale Gleitzahl von 100 und mehr |
| Die Leistungsbegrenzung kann erfolgen durch: | › Stall-Regelung (Strömungsabriss) › Pitch-Regelung (Verdrehen der Rotorblätter) |
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