Nuværende konstruktion af vindmøller

[TommyRump]

Jeg har netop læst nedenstående indlæg og tilhørende debat på ing.dk
http://ing.dk/artikel/84444 (må vi linke til ing.dk)

Man vil gerne have flyttet vægten fra toppen af vindmøllen, hvilket giver rigtig god mening i forhold til konstruktion af møllen og efterfølgende service af generator, gear mm.
Vil det egentlig ikke være muligt at have et vinkelgear i toppen af møllen og så en lodret aksel ned igennem tårnet. Så vil man være i stand til at kunne placerer alle service krævende genstande i bunden af møllen. Samtidig vil man kunne spare mange tons stål i konstruktionen af tårnet da det ikke længere skal bære den samme vægt!

Er det fuldstændig hen i vejret, eller vil det være muligt?

MVH Tommy

[Mikael Boldt]

Du må linke til det du læser på nettet, og du må citere med kildehenvisning - nogle artikler forsvinder og det kan så være godt med et referat af hensyn til vores debatarkiv (som forhåbentlig ikke forsvinder)

Jeg er ikke maskin-ingeniør men kan godt se problemet i at "al" vægt placeres i toppen af en mølle og derfor gøres der et forsøg på at sænke tyngdepunktet, her ved hjælp af hydraulisk udveksling.

En kardanaksel ned gennem tårnet er nok for kompliceret, på den anden side påpeges det i ing.dk's debat at hydrauliske gear har en begrænset levetid.

Hvorfor transporter man elektricitet i land fra havvindmøller via kabler, hvorfor lader man ikke møllerne produceret brint - de står jo i "saltvand til halsen" og transporterer dette ind.
Brint er jo i følge statsministeren fremtidens energikilde

god debat

Mikael Boldt

[E. Tranberg]

Jeg er vokset op med egen mølle i baghaven, og krøjegearet på den revnede, da møllenhatten altid stod og virrede i forhold til tårnet.

Løsningen var et bremsebånd der blev spændt om krøjekransen.

Pointen er at et vinkelgear (og Vestas har stadig problemer med deres almindelige gearkasser) ikke kan tåle de konstant varierende slagagtige kræfter, hvilket man fandt ud af i de moderne møllers barndom.

På en vindmotor kan man bare overdimensionere, det bliver rasende dyrt på en 1MW mølle.

[harbst]

Jeg vil tro at et mølletårns dimensionering er bestemt af vindlasten, medens massen af maskineriet i toppen er underordnet, og måske ovenikøbet er med til at dæmpe vibrationer.

[B Mønnike]

Harbst har ret. Tårnet er hovedsagligt dimensioneret for vindlasten og har intet besvær, med at bære generator og gear.....som det er idag!

Der er selvfølgelig også en grænse for, hvor meget man kan overdimensionere et gear vægtmæssigt, før end det er det, der er udslagsgivende for tårnets dimensionering.

Forslaget med et vinkelgear og  en aksel ned gennem  tårnet, udspringer netop af et ønske om, at kunne overdimensionere en gearkasse, så det ikke var den der voldte problemer og en forestilling om, at så kunne tårnet gøres spinklere.

Vinkelgearkassen betyder dog, at der kommer en ekstra gearkasse ind i billedet, der skal være mindst lige så veldimensioneret, som de geakasser man allerede anvender, plus, at tårnet nu også skal dimensioneres for, at modvirke den vridning, som vinkelgearet påfører tårnet, for at overføre kræfterne til den lodrette aksel.

De gamle  gamle kornmøller havde lodrette aksler til at drive kværnene, men her er er der tale om 15 til 20 kW output. Dette vrid kunne nemt optages i  den solide gamle træmølle konstruktion.
Alligevel kan man se, at at før den mekaniske vinddrevne krøjemekanisme,  var møllen, specielt stubmøllen, forsynet med en stang ,der gik ned til jorden, der dels anvendtes til at krøje møllehattet eller hele møllen , men som også skulle modvirke kværn vriddet.

I en stor moderne mølle, er der helt andre kræfter på spil

Husk på at 1MW er lig med 1000kW eller 1333 hk.

Det næste problem. En aksel der skal kunne overføre 3 eller flere megawatt, er ikke noget sugerør. Den er at sammenligne med en skibskrueaksel og med samme længde som tårnet og skal have nogenlunde den samme diameter som mølleakslen.

Hvis det er en Ø 200 mm aksel så vejer en sådan svend i omegnen af 250 kg per meter. og en 40 meter aksel 10 ton. Dertil komme støttelejer med mere. Denne vægt plus vægten af selve mølleakslen, vinkelgearet og den ekstra vægt der skal til at styrke tårnet, gør, at der ikke vil være tale om en vægt besparelse.

Til slut er  der endnu et problem. Det er, at en  lang aksel, kan finde på at opføre sig som en torsionsfjeder( og et sjippetov). Det ville ikke betyde alverden, hvis møllen leverede en konstant jævn belastning. Det gør møller ikke, derfor er der gear problemer. Denne fjedervirkning skal man så både dimensionere vindmøllevingerne, vinlkelgearet og gearkassen på jorden for.

Konklusionen de fleste ingeniører vil komme til, er at ideen er sild af jern.
For som Tranberg fortæller, så kunne man udemærket tillade sig at overdimensionere mindre møller, men i de størrelser møller vi taler om ,vil disse blive nærmest ubetalelige.

Det der bragte den lille danske Riisager mølle frem i lyset, var at den kunne anvende, et almindelig billigt standardgear og en billig standard asynkronmotor. Og det var nemt at overdimensionere gearet for en rimelig sum penge.

Men da møllerne blev større så indskrænkedes udvalget af mulige anvendelige motorer og gearkasser. Ved bygningen af Tvindmøllen
var der intet standard at skaffe.

Her stopper mit kendskab til hvorledes man så klarer sig i vindmølle industrien. Men jeg forstiller mig at de motorer og gearkasse der idag anvendes er specialfremstillede.

Hvorfor hydraulik ikke vil blive førstevalget, ligner tildels vinkelgear problematikken, idet  det er fantastiske kræfter der kan omsættes hydraulisk. Men energitabene i sådant et sytem og andre problemer dermed,gør at det heller ikke kommer på tale.

Hvis man ønsker gearløse systemer, skal man vælge vindmøller fra Nordex( kan ses  på Puttgartens havn) hvor man istedet har designet en mangepolet generator, så man slipper for gearet.

[TommyRump]

Jeg er jo slet ikke gammel nok til at kunne huske da man startede med udviklingen af vindmøller :-)
Men man kan altså klart konkluderer at det ikke er muligt ved den størrelse møller man har i dag.

MVH Tommy