46000 Introduktion til vindenergi

2024/2025

Det anbefales at tage kurset på 4. eller 6. semester.
Kursusinformation
Introduction to Wind Energy
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (BSc), General Engineering
Tilvalgskurser, Diplomingeniørretning, Maskinteknik
Tilvalgskursus (B Eng), Arktisk Byggeri og Infrastruktur
Tilvalgskursus (B Eng), Elektrisk Energiteknologi
F3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaver og rapportarbejde
13-uger
F3A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Alle rapporter skal afleveres og eksamen skal bestås. Karakteren gives som en helhedsvurdering.
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
010030100441312/4110241501 , Grundlæggende programmeringsfærdigheder anbefales, fortrinsvis i Python (f.eks. indlæsning og analyse af tidsserie data, kurvetilpasning, finding af nulpunkter for ikke-lineære funktioner, organisering af kode i funktioner).
Fabio Pierella , Lyngby Campus, Bygning 403 , fabpi@dtu.dk
Henrik Bredmose , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 4315 , hbre@dtu.dk
46 Institut for Vind og Energisystemer
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
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
  • design en vindmøllevinge baseret på Glauerts teori for optimal rotor og test dens ydeevne
Kursusindhold
Cost of Energy, elmarkedets rolle, økonomisk rentabilitet. Statistisk fordeling af middelvindhastighed, det atmosfæriske grænselag og hastighedsprofil, turbulens og terrænnets indflydelse på lokale vindforhold, årlig energiproduktion. 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, brug af metaller i vindmøller, metal og kompositmaterialer træthed. 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 i grupper på 2 studerende.
Sidst opdateret
02. maj, 2024