/energi

Vestas bygger vingelaboratorier for en halv mia.

Rettet: Kæmpemøller stiller krav om større, lettere og stærkere vinger, lyder det fra Vestas, der udbygger to udviklingsafdelinger for møllevinger med i alt 33.500 kvadratmeter.

Af Kent Krøyer, torsdag 08. okt 2009 kl. 11:20

Vindmølleproducenten Vestas indleder nu en teknisk oprustning inden for vingekonstruktion.

Det kemiske kompositlaboratorium i den vestjyske by Lem skal udvides betragteligt, og samtidig bliver et engelsk materialeprøvningslaboratorium på Isle of Wight også udvidet kraftigt. Begge steder med nye bygninger og flere ansatte. Afdelingen, som har til huse de to steder, hedder Blades R&D, og den er en del af Vestas' globale forsknings- og udviklingsafdeling.

Det meste af kompositlaboratoriet i Lem skal flyttes fra de nuværende, lidt ældre bygninger til en nybygget, to-etages bygning på 3.500 kvadratmeter. Heraf bliver 700 kvadratmeter afsat til nye laboratorier og testfaciliteter, og resten bliver til kontorarealer, mødelokaler og kantine.

Dertil bliver en eksisterende hal på 1.000 kvadratmeter ombygget til et nyt prototypeværksted.

De ansatte er hovedsageligt ingeniører med speciale i kemi og procesteknik. Kompositlaboratoriet beskæftiger sig især med polymerer, epoxyer, plastmaterialer, lime, resiner og nanoteknologi, og arbejdsområdet er analyser, kvalifikationer og test, ofte på molekylært niveau. Det er også afdelingen i Lem, som varetager databasen over de godkendte kemiske materialer, som Vestas' ingeniører må bruge i nye konstruktioner.

Når byggeriet er færdigt, bliver antallet af specialister gradvist udvidet ud over de 19 nuværende.

Nedlagt fabrik genopstår som laboratorium

Nybyggeriet på Isle of Wight bliver endnu større. Cirka fem kilometer fra den nyligt nedlagte Vestas-fabrik, som blev meget omtalt i pressen på grund af de tidligere ansattes protestdemonstrationer, skal der opføres laboratoriehaller og kontorarealer på i alt 30.000 kvadratmeter.

Denne afdeling beskæftiger sig især med mekanisk prøvning vindmøllevinger i fuld størrelse, for eksempel udbøjningstest, styrketest og udmattelsestest. Det kræver plads, så her kommer kontorarealerne kun til at fylde 800 kvadratmeter, mens de store prøvehaller skal bruge resten af arealerne.

I øjeblikket er der ansat omkring 100 ingeniører og specialister, som skal flyttes fra den nu nedlagte fabrik, så snart det nye byggeri bliver færdigt.

»Vores vigtigste mål er begrebet Cost of Energy, altså den pris vores kunder skal give for en MWh. Det betyder, at møllevinger skal være stadig større, lettere og stærkere, fordi belastningen på hele møllens mekanik vokser meget hurtigt, når vingerne bliver tunge, og når møllens vingediameter vokser. Og det medfører, at der skal ske en stadig udvikling af vingematerialerne,« siger Poul Præstgaard, leder af Vestas Blades.

Den samlede byggeinvestering løber op i 60 millioner euro, svarende til 446 millioner kroner. Afdelingen i Vestjylland forventes at blive taget i brug i 2010.

Rettelse: Tidligere fremgik det af artiklen, at Vestas også ansætter 300 nye ingeniører. Efter artiklens offentliggørelse har Vestas dog oplyst, at dette ikke er rigtigt.



08. okt 2009 kl 12:03

Jens Rauff

Lem i nordjylland?

Lem ligger i Vestjylland ved Ringkøbing fjord, men eller kan det godt være, at resten passer. Jeg arbejder godt nok i en anden afdeling, men den omtalte afdeling ligger på den anden side af væggen.


08. okt 2009 kl 12:27

Kent Krøyer

Re: Lem i nordjylland?

Tak for rettelsen. Det er da godt, der findes gps'er, når vi skal rundt i landet.

mvh. Kent


08. okt 2009 kl 14:10

Sophie Bjert

Antal vinger

Hvorfor har vindmøller så få vinger? Man skulle da tro, at effektiviteten ville stige, hvis man kom nogle flere på.


08. okt 2009 kl 14:20

Anders Jakobsen

Re: Antal vinger

Hvorfor har vindmøller så få vinger? Man skulle da tro, at effektiviteten ville stige, hvis man kom nogle flere på.

Det vil det (vist) nok, men den marginale fordel med at proppe flere vinger på står ikke mål med ulemperne (større materialeudgifter, transportudgifter, skyggevirkning)


08. okt 2009 kl 15:03

Sophie Bjert

Re: Re: Antal vinger

Det forstår jeg ikke. Hvorfor er fordelen marginal? En vinge er vel en vinge, den fjerde vinge giver vel ligeså stor effekt som de tre forrige?


08. okt 2009 kl 16:06

Anders Jakobsen

Re: Re: Re: Antal vinger

Det forstår jeg ikke. Hvorfor er fordelen marginal? En vinge er vel en vinge, den fjerde vinge giver vel ligeså stor effekt som de tre forrige?

Nix. Vindmøller hiver en større andel af den mulige energi ud af luften end vingernes andel af det bestrøgne areal. Derfor er den marginale nytte af hver ny vinge (stærkt) faldende.

Andre kan nok smide et par links til den mere grundige forklaring...


08. okt 2009 kl 16:43

Sophie Bjert

Re: Re: Re: Re: Antal vinger

Vindmøller hiver en større andel af den mulige energi ud af luften end vingernes andel af det bestrøgne areal.

Stadig ikke forstået. Tager du pis på en stakkels humanist, eller siger du at energien der udvindes af påvirkningen af møllevingerne er større end... End hvad? Hvor kommer den ekstra energi fra?


08. okt 2009 kl 16:50

Bjarke Mønnike

Re: Re: Re: Re: Antal vinger

Hej Sophie

Vi taler om de trevingede "hurtigløbere" til vindhastigheder fra 4 til 25 meter/sek og for Vestas vedkommende er den ønskede vindhastighed omkring 15-16meter/sek

Flere vinger giver større drejningsmoment, og horisontalt trækkraft bagud (ligesom en helikopter rotor) men langsommere omløb og ikke proportionelt mere energi.

Det er i de hurtige omdrejninger energien hentes. Hvis man kunne, det er prøvet, nøjes med en vinge så gjorde man det. Man kan klare det med to, men har fundet at tre vinger er det optimale af balancehensyn.

Sådan en mølle danner som jeg før nævnte et træk bagud og jo flere vinger jo større træk bagud som man så skal dimensionere tårnet for.

Da man dimensionerer møllen med hensyn til den vind den er beregnet og tre vinger er tilstækkeligt , så vil ekstra vinger og et stærkere tårn plus en stærkere geakasse bare gøre møllen dyrere uden at den giver mere energi.

Der ville det være smartere at sætte de ekstra tre vinger på endnu en mølle, for så havde man med det samme fordoblet energien.

Men hvis man bor et sted hvor vinden aldrig er særlig kraftig så kan man være nødt til at overveje møller med flere vinger af den type man altid ser i for bindelsen med en amerikansk ranch...en vindrose.




08. okt 2009 kl 16:52

Sophie Bjert

Re: Re: Re: Re: Re: Antal vinger

Jeg er da godt klar over, at der et eller andet sted må være en faldende marginal nytteværdi involveret, ellers ville man jo ikke designe møller som man gør, men i min logik kan man bare sætte flere vinger på og koble en tilsvarende kraftigere dynamo på akslen.


08. okt 2009 kl 16:55

Sophie Bjert

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Antal vinger

Tak for svaret, Bjarke. (Ovenstående er postet før jeg så dit indlæg.)


08. okt 2009 kl 17:12

avatar

Henning Sørensen

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Antal vinger

En anden måde at anskue emnet på, er at man ikke kan tage al energien ud af vinden, da den jo så ville stå stille bag ved vingerne, og der så ikke kunne komme ny luft til. Flere vinger vil give langsomere vind bag vingerne, men ny vind får så også sværere ved at komme til, så gevinsten er ikke ligefrem propertional med vingeantallet. Så som Bjarke skriver: Brug hellere vingerne på en ny mølle.


08. okt 2009 kl 20:53

avatar

Gunner Juul-Nyholm

Antal vinger?

En vinge tager energi fra luften igennem en drejning af luftstrømmen. Hver vinge drejer luftstrømmen omkring den over mod den næste vinge således, at med tre vinger er hele rummet bag møllen fyldt op med drejet vind. Derfor kan kun tre vinger udnyttes fuldt. Flere vinger ville være spild af alting.


08. okt 2009 kl 21:45

Sophie Bjert

Re: Antal vinger?

<i>En anden måde at anskue emnet på, er at man ikke kan tage al energien ud af vinden, da den jo så ville stå stille bag ved vingerne, og der så ikke kunne komme ny luft til.</i>

Øh.. Nu troede jeg lige jeg havde forstået det; at vingearealet skal dimensioneres til vindhastigheden.

Siger du at et vindstille område bag vingen forhindrer mere vind i at passere møllevingen? Det lyder lidt som en propelhatforklaring, jeg kan ikke rigtig visualisere det.

Og 'drejet vind' får ikke rigtig forklarelsens lys til at brede sig i mit hoved. Er det altsammen bare noget i finder på i farten?


08. okt 2009 kl 23:20

Henrik Stiesdal

Re: Re: Antal vinger?

Er det altsammen bare noget i finder på i farten?

Nej, det er ikke noget, man bare finder på i farten.

En vindmølles teoretiske produktionsevne afhænger primært af det bestrøgne areal. Altså det areal, som vingerne overstryger, når de roterer. Længere vinger giver et større bestrøget areal og dermed mere energiproduktion.

Den praktiske produktionsevne er mindre end den teoretiske, fordi en fuld udnyttelse af al vindens energi ville indebære, at luften skulle bremses helt op. Men det duer jo ikke i virkeligheden, da luften så ikke kan slippe væk. Den ville være gået helt i stå, og så kan der ikke komme frisk vind til møllen. Derfor tilpasser man vindmøllens vinger, så luften bremses passende op. Nok til at man udnytter det meste af energien, men ikke så meget, at luften ikke kan slippe væk.

Det viser sig, at man får det bedste resultat, hvis man opbremser vinden, så den bag møllen har 1/3 af sin oprindelige hastighed. Ved denne opbremsning yder en ideel vindmølle ca. 60 % af det teoretiske maksimum. En rigtig vindmølle har ikke helt ideel aerodynamik og har desuden forskellige tab, så den udnytter typisk omkring 45 % af vindens energi.

Ved udvikling af en vindmøllevinge fastlægger man vingebredden og antallet af vinger, så man får netop den ønskede opbremsning af vinden.

Hvis man gør vingerne for smalle, udtrækker vingerne ikke al den energi fra vinden, som de burde. Hvis man omvendt gør vingerne for brede, bremser vindmøllen luften for meget op, og så falder vindmøllens produktion også.

Den ideelle vingebredde afhænger af møllens omløbstal. Jo hurtigere møllen roterer, desto smallere er den ideelle vinge.

Den ideelle vingebredde gange antallet af vinger er en konstant. Det vil sige, at en to-vinget vindmølle, der kører med samme omløbstal som en tre-vinget mølle, skal have vinger, der er 50 % bredere. Og en fire-vinget mølle skal have vinger, der er 33 % smallere for at fungere lige så godt i den samlede rotor.

Man ser ind imellem argumenter om vingeantal og vingebredde, som henviser til flypropellere eller skibsskruer. Men det er en forkert sammenligning.

Man kan forøge aksialkraften fra en propeller, f.eks. en flypropel, en helikopterrotor eller en skibsskrue, ved at forøge antallet af blade og bladenes bredde, for på en propeller er der ikke samme teoretiske grænse, som der er på en vindmøllerotor. Man kan i princippet sende luften eller vandet bagud med så stor hastighed, som man lyster og derved opnå stor trækkraft (eller "thrust", som det ofte kaldes). En række praktiske forhold sætter dog grænser for, hvor mange og hvor brede blade man har fordel af, herunder lydens hastighed, interferens mellem bladene, det relativt højere tiptab ved brede blade m.v.

På vindmøllen er det helt anderledes. Her frembringer rotoren ikke aksialkraft, men påvirkes af aksialkraft som følge af vindens opbremsning. Som beskrevet ovenfor er der en optimal opbremsning, og det duer ikke at forøge denne med bredere eller flere vinger.

I praksis er der faktisk en (meget) lille gevinst ved at have flere vinger på en vindmølle, og det skyldes, at den optimale opbremsning af vinden helst skal være så jævn som muligt. Det opnår man bedre med flere vinger. Men forskellen er lille. Man siger som regel, at en to-vinget rotor måske kan yde 5-6% mere end en én-vinget rotor med samme diameter, og at en tre-vinget rotor måske kan yde 2-3% mere oveni, mens mere end tre vinger højst giver 1-2% mere. Ud fra en økonomisk betragtning kan det slet ikke betale sig.


09. okt 2009 kl 07:20

Sophie Bjert

Re: Re: Re: Antal vinger?

Den praktiske produktionsevne er mindre end den teoretiske, *fordi en fuld udnyttelse af al vindens energi ville indebære, at luften skulle bremses helt op.* Men det duer jo ikke i virkeligheden, da luften så ikke kan slippe væk. Den ville være gået helt i stå, og så kan der ikke komme frisk vind til møllen. Derfor tilpasser man vindmøllens vinger, så luften bremses passende op. Nok til at man udnytter det meste af energien, men ikke så meget, at luften ikke kan slippe væk.

Doh! Selvfølgelig! Det var vist den lille detajle jeg ikke havde fattet.

Tak for det klare og udtømmende svar.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.

Eksterne links om klima
Klimadebat.dk