At oparbejde en basal og rationel forståelse af vindenergi og at
introducere de væsentlige anvendte fagdiscipliner der indgår.
Derudover udføre beregninger ved hjælp af simple modeller.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
redegøre for vindenergis rolle i den danske
energiforsyning
udføre simple beregninger af Cost of Energy for vindenergi
benytte basale ingeniørmodeller for vindhastighed og dens
fordeling i tid og rum, herunder bestemme den årlige produktion for
en mølle på en given lokation
analysere måledata for et vindfelt og fastlægge
middelvindhastighed og turbulensegenskaber
redegøre for en vindmølles opbygning og baggrunden for den
nuværende gængse tre-bladede mølle
udføre beregninger af thrust og power for en vindmølle
bestemme drag og lift for et segment på vingen
anvende simple bjælkeformler til beregning af snitkræfter og
egenfrekvens
beskrive og beregne de stivhedsmæssige egenskaber for
kompositmaterialer anvendt i vindmøllevinger
redegøre for de gængse generatortyper og udføre simple
beregninger for deres virkemåde
beskrive forskellen mellem AC og DC og den mekanisk-elektriske
kobling mellem rotor og elnet
Kursusindhold:
Cost of Energy, elmarkedets rolle, økonomisk rentabilitet versus
politisk goodwill. Statistisk fordeling af middelvindhastighed, det
atmosfæriske grænselag og hastighedsprofil, turbulens og terrænnets
indflydelse på lokale vindforhold, årlig produktion. Metoder for
vindmåling. Vindmølleteknologiens udvikling, vindmøllens opbygning
og komponenter. 1D momentum teori for flow gennem rotor, maksimal
virkningsgrad, thrust og power koefficient, hastighedstrekant for
et vindmølleblad, princippet bag BEM metoden. Simple bjælkeformler
for vindmølletårnets bevægelse, egenfrekvens og strukturel
resonans, snitkræfter i vinger og tårn. Galileis square-cube lov
for spændinger, design/valg af kompositmaterialer, principper for
anvendelse af elektronmikroskopi til karakterisering af metaller og
kompositmaterialer. Generatortyper og virkemåde, den
mekanisk-elektriske kobling mellem rotor og elnet, transmission,
balanceringsproblemet i elnettet. Introduktion til videregående
kurser og forskning i vindenergi.
Bemærkninger:
Kurset gennemføres som en blanding af forelæsninger, hands-on
øvelser og rapportarbejde.
