tænk om igen

traditionelle møller larmer, blinker, snurrer hurtigt, er høje, tåler ikke storm.......
http://www.tmawind.com/
http://peswiki.com/index.php/D...ator

Statistisk fordeling?

Kan det lade sig gøre at holde møllerne i topform indtil de skrottes eller vil de havarere efter en eller anden statistisk fordeling med toppunkt i nærheden af den beregnede levetid?
Hvis det sidste er tilfældet kan vi vel forvente at se et stigende antal havarier efterhånden som vi nærmer os den forventede levetid?
Hvordan er mulighederne for at overvåge kritiske komponenter og teste sikkerhedssystemer så man bedre kan afværge havarier i tide?

Vedr.: Tænk om igen

Det var nu en farlig masse skavanker, der listes op for traditionelle møller...

Problemet med de alternative mølletyper, der henvises til i de to links, er, at de dels er meget mindre effektive end de konventionelle typer, dels har et meget større materialeforbrug. For at kunne levere samme energimængde som en moderne 2-3 MW vindmølle med 90-100 m rotordiameter skal de pågældende mølletyper være mindst 100 x 100 m i tværmål. Det er ganske simpelt ikke realistisk.

Det fremhæves i det ene af de to links, at rotoren bæres af et magnetisk leje. Der findes faktisk en konventionel mølle fra en kinesisk leverandør, som har magnetleje. Men det er et lidt underligt sted at sætte ind - energitabet i en vindmølles hovedlejer er af størrelsesordenen en promille af energiproduktionen.

Mvh Henrik Stiesdal

Vedr.: Statistisk fordeling

Vi har for nylig fra en tidligere medarbejder, Henrik Tholstrup, modtaget en opgørelse for gamle Bonus-møller i USA. Her har man længere erfaring end i Danmark, hvor mange af de gamle møller blev nedtaget i forbindelse med en skrotningsordning, før de nåede den beregnede levetid.

Der blev i årene 1983-87 leveret ca. 1100 Bonus-møller til USA. Vores gamle kollega har fundet data for 1049 af disse. Heraf er 1016 (97%) fortsat i drift. De har efterhånde nået en gennemsnitslig driftstid på 22 år, dvs lidt mere end den beregnede levetid på 20 år.

Der observeres ikke nogen forøget havarifrekvens. Man er endda gået fra de oprindelige to servicebesøg pr. år og ned til kun ét. Så det må konkluderes, at det godt kan lade sig gøre at holde møllerne i topform, indtil de en gang skal skrottes.

De få møller, der ikke længere er i drift, er enten fjernet for at give plads til nye, større møller, eller er stoppet, fordi det viste sig, at de var placeret lige på trækfugleruter.

På de gamle møller i USA er der ikke nogen anden overvågning af kritiske komponenter end det årlige servicebesøg, men moderne, store vindmøller er nu om stunder forsynet med tilstandsovervågning, og der kan man løbende overvåge tilstanden af hovedkomponenterne. Systemet er baseret på et antal accelerometre og en dedikeret computer i møllen, som kommunikerer med en central analyseenhed.

Mvh Henrik Stiesdal

Angående det med at tænke

Så er det Henrik skriver om de to links korrekte.

TMA er en såkaldt Savoniusmølle. Maglevens forfader, har min fader opfundet og haft patent på!
Den har ligesom Savoniussen et alt forstort materiale forbrug, i forhold til ydelsen.

Dette problem blive meget grelt, jo større møllerne bliver, som Holger også skriver.

De hører begge til de langsomtgående møller, selv de synes at snurre hurtigt, så vil savoniusmøllerne ikke få en periferihastighed der er højere end vindens, mod en trebladet møller der har tiphastigheder over 6 gange vindens.

Men det er korrekt, at både TMA og Maglev kan holde til langt større vindstyrker, end propelmøllerne. Tilmed har de den fordel at de ikke skal krøjes. Der hvor der er store vindstyrker og behovet bare er, at have et apparat, der kan holde og give strøm nok til en øde vejrstation, er de små savoniustyper at foretrække, på grund af deres ukomplicerede konstruktion.

Bajonetfatning eller svejsning

Mht. til vingernes fastgørelse

Du ved ligesom man skruer en forlygtepære på en bil i: Ved at trykke og dreje. Det vanskelige vil være at trykke i den højde, men den kan vel trækkes ind med et spil. Når først den er trykket mod fjederen, drejet og gået i hak, så kommer den ikke derfra!

Alternativt kan man svejse den fast.

Re: Vedr.: Tænk om igen

Henrik du må indrømme at der er nogen problemer på jeres møller? Jeg ved godt disse tal ikke er uvildige, men se lige:

keeping the overall cost of wind power under 0.4 yuan ($US 5 cents),

the new technology will add an additional 1,000 hours of operation annually
http://www.windtech-internatio...1/2/




# Longer life span (500 years structure, 100 years LSM/LSG, 50 ears turbine blades
# No decommissioning
# Operates in low and high speed wind
# operates in wind speeds exceeding 40m/sec. (80mph)
http://peswiki.com/index.php/D...ency

Re: Bajonetfatning eller svejsning

Det lyder umiddelbart smart, og man kan ikke afvise, at bajonetfatninger kan anvendes på små møller. Men bajonetfatninger egner sig ikke så godt til store konstruktioner, og navnlig ikke til store, udmattelsespåvirkede konstruktioner.

Der er flere årsager til dette.

For det første er det svært at lave en "klassisk", fjederbelastet bajonetfatning tilstrækkelig kraftig, når lasterne er store. En moderne vindmøllevinge har typisk et design-bøjningsmoment ved vingeroden på 10-15.000 kNm, dvs. 1000-1500 ton-meter. Det er alvorlige sager at lave fjedre til, og apparaterne, der skal til for at montere delene, kan næppe realistisk anvendes i felten.

For det andet er det en erfaring fra vindmøller, at der vil optræde slid på alle ikke fast sammenspændte dele. Mikrobevægelser og pasningsrust er alvorlige udfordringer i vindmøller, med deres 100 millioner lastcykler. På dette område har boltesamlinger en afgørende fordel frem for eksempelvis bajonetsamlinger, som nu en gang må have et vist spillerum for at kunne samles.

Det er sikkert nogle af de samme overvejelser, der er årsagen til, at det i bilen er forlygtepæren og ikke hjulet, som sidder med en bajonetfatning.

For så vidt angår svejsning, så er det ikke rigtig realistisk på en vingerod. Vingen sidder på en drejekrans, der er fremstillet af højtlegeret stål, som ikke er egnet til svejsning, og drejekransen selv sidder på et støbt nav, som man slet ikke kan svejse på. Desuden har svejsninger det ofte svært med udmattelse.

Mvh Henrik Stiesdal


Alternativt kan man svejse den fast.

Re: Re: Vedr.: Tænk om igen

Ja, den senere tids begivenheder har vist, at der fortsat er udfordringer også ved konventionelle vindmøller. Jeg tror blot ikke, at løsningen er koncepter som dem, du henviser til. De vil efter min vurdering aldrig kunne producere energi til priser, som kommer blot i nærheden af energiprisen fra de kendte typer. Dertil er deres effektivitet for lav og deres materialeforbrug alt for højt.

Der har gennem tiden været foreslået et utal af vindmøllekoncepter, og det kan være både underholdende og oplysende at tilbringe en formiddag på Patent- og Varemærkestyrelsens læsesal for der at gennemse de mange patentskrifter indenfor vores virkefelt. Men vi har endnu til gode at se et koncept, som kan matche det nuværende i effektivitet og energipris.

For så vidt angår påstandende i artiklen om MagLev-møllen, så mener jeg, at de er lidt langt ude. En maskine på 1 GW = 1000 MW er sådan cirka 200 gange større end noget, der endnu er bygget. Hvis den skal kunne nå sin mærkeeffekt ved 12 m/s ligesom en moderne vindmølle, og hvis den der har en virkningsgrad på 25% (det er nok højt sat for dette koncept), så taler vi en struktur, der har et fladeareal på 4 millioner m2. Hvis den som vist på tegningen i dit link er lidt højere, end den er bred, så skal den være godt 2 km høj og knap 2 km bred. Det ligger nok ikke lige om hjørnet. Så påstandene om, at den skulle kunne lave energi til under 1 cent pr. kWh, er sikkert behæftet med en del usikkerhed.

Mvh Henrik Stiesdal

Havari sikring

debatten om at gentænke vindmølle ideen er spændende men det skal jo være kommercielt rentabel for at kunne fungere. En 3 MW bygger på mange års trinvis udviklings arbejde. så en ny mølle type skal virkelig være revolutionerende for at kunne hamle op med dem.

Jeg tænkte på om man kunne bygge videre på en teknologi som de bruger i formel1 biler. Her er der jo indlagt stålwire i hjul ophænget, for at undgå at de flyver væk ved et havari. Dette kunne vel bygges ind i en mølle, ved at fæstne vinge spidserne sammen i en form for katastrofe sikring.

Vi snakker heldigvis stadig om et fåtal af møller der rent faktisk kollapser. Så derfor er det jo nok ikke nu og her at man skal ændre konstruktionen... den fungere jo fint. Derfor er det nu og her vel mere relevant at styre havariet i stedet for at arbejde på at undgå det ?

Re: Havari sikring

"moderne, store vindmøller er nu om stunder forsynet med tilstandsovervågning, og der kan man løbende overvåge tilstanden af hovedkomponenterne. Systemet er baseret på et antal accelerometre og en dedikeret computer i møllen, som kommunikerer med en central analyseenhed."

Blandt de vindmøllehaverier som er set, har ingen da haft ovenstående udstyr? Har udstyret ikke levet op til funktionen?

Giver udstyret automatisk alarm til en bemandet alarmcentral - eller stoppes vindmøllen automatisk ved måling der indikerer fejl?

Pris for (drifts-) sikker mølle

Hvad koster det at holde en vindmølle (park) i bedste driftstilstand - eller formuleret på en anden måde:
Kan der være økonomiske incitamenter til ikke at sikre sig den/de mest sikre og driftssikre mølle/møller.

Det er klart, at vedligeholder man ikke en mølle, vil den før eller senere (2-5 år?) få problemer og må stoppe - evt for større reparation varende uger til måneder. Det er klart uøkonomisk.

På den anden side kan man ved meget hyppige vedligeholdesesbesøg komme til at betale for noget, der ikke giver bedre driftssikkerhed og økonomi (og bedre almen sikkerhed).

Så hvad koster det at holde en typisk mølle (park) i god stand - fx angivet som øre/kWh produceret eller pr. enkeltbesøg.

Savoniusmølle

Vi kan ikke ændre naturlovene.

Der findes en naturlov som siger at jo større en vindmølle bliver jo bedre er den.

Der findes en anden natur lov, jo større en rotor bilver jo huriger bevæger vinge spidsen sig, og når den når lydhsstigheden så bliver den ødelagt eller får forringet holdbarhed.

Derfor uden så forskellen på vindhastighen større jo større rotoeren bliver. Og da vindens tryrke er 5potens af vindhastigheden så betyder det at det kun er den øverste vinge som trækker. Det kan man da også se i dag, at rotorerne ikke drejer jævnt rundt.

Det er nødvendigt at udvikle en Savoniusmølle med en vandret rotor med opad krummet spider, da den kan laves meget større. Bemærk at de nærmst vandrette vinger vil trække møllen rundt, da vinden bevæger sig opad når den møder en forhindrin som tapper den for energi.

Men en velfungernde Savoniusmølle kræver en del udviknings arbejde helt fra bunden af.

Re: Havari sikring

Ideen med at lægge en stålwire ind i vinger som en slags ekstrasikring er faktisk ikke ny. De allerførste glasfibervinger, der blev fremstillet kommercielt herhjemme sidst i 1970’erne havde netop sådan en wire. Den var lagt i vingens forkant og tjente derved to formål, nemlig dels at virke som havarisikring, dels at flytte massemidtpunktet fremad mod forkanten. Et tyngdepunkt langt fremme giver den bedste sikkerhed mod den form for aerodynamisk ustabilitet, som man kalder ”flutter”.

Det med wiren virkede bare ikke, i hvert fald ikke sikkerheds-delen af wirens funktion. Når først den var gal, var kræfterne af en sådan størrelse, at enhver håndterlig wire blev rykket over, selv når vingelængden kun var 4.5 – 5 m.

På nutidens store møller er det nok endnu mindre realistisk. At have 30-40 m lange konstruktioner hængende i stålwirer er svært at forestille sig. Desuden er der det gode spørgsmål, hvad wiren skal have fat i i den anden ende. Forankringen skal jo også kunne holde ude i vingen.

Alt i alt er det efter min vurdering fortsat det rigtige, at man satser på at undgå havarier ved at konstruere, fremstille og servicere vindmøllerne efter solide maskintekniske principper.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Re: Havari sikring

Jeg skal ikke kunne udtale mig om, hvad de vindmøller, der har været ramt af uheld i den senere tid, har haft af tilstandsovervågning, men jeg tvivler stærkt på, at de har haft systemer af den art, som jeg beskriver. Sådanne systemer har man normalt kun på møller af størrelse fra omkring 2 MW og opad.

Det system, jeg omtaler, stopper automatisk møllen, hvis vibrationsovervågningen indikerer, at en skade er under udvikling. Man programmerer det med en lang række ”masker”, dvs. vibrationsmønstre, som hører til bestemte fejl. Denne programmering kan løbende opdateres fra den centrale kommandocentral, så man kan indlæse nye kriterier, efterhånden som man bliver klogere.

Centralt kan man derudover holde øje med trends i de forskellige signaltyper og derved have held til at se ting under udvikling længe før, de opnår et niveau, som vil forårsage et stop i selve møllens del af systemet.

Et system af denne art har den iboende skavank, at man sjældent kan detektere den første af en ny type fejl. Man skal så at sige have erfaringen først. Men hvis der sker noget nyt, som man ønsker at forebygge, kan man til gengæld gå tilbage i historikken og se, hvordan vibrationsniveauerne udviklede sig, og på den baggrund kan man så lave en ny ”maske”, der fanger den nye fejltype.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Pris for (drifts-) sikker mølle

Ja, man kan i princippet godt tænke sig, at der kan være økonomiske incitamenter til ikke at operere sin vindmølle på den mest sikre måde. I praksis vil det sige at spare på service.

Prisen for at servicere en vindmølle afhænger af møllestørrelsen. Det er dyrere at servicere store møller, bl.a. fordi der skal bruges flere og dyrere forbrugsvarer. Men prisen stiger ikke nær så hurtigt med størrelsen, som energiproduktionen gør.

Prisen pr. kWh afhænger desuden naturligvis af energiproduktionen. Udgiften er den samme uanset placeringen, men indtægten afhænger af, om møllen står godt og laver meget energi, eller om den står halvsløjt. Man kan derfor kun opgive priser i runde tal.

For de små møller under 100 kW, som endnu er i drift i Danmark, løber prisen for en god servicekontrakt med to årlige serviceeftersyn, et par gratis udkald m.v. let op i 25 øre/kWh. Dertil kommer eventuelle hensættelser m.v.

For møller i området 100 kW – 1 MW falder prisen til under 10 øre/kWh, og for møller over 1 MW kommer man pænt ned under 5 øre/kWh.

For ejeren af en lille vindmølle kan der derfor være et kraftigt incitament til at forsøge at finde en billigere løsning end at anvende leverandørens serviceafdeling. Leverandøren vil typisk være noget dyrere end små, uafhængige serviceudbydere, fordi leverandørens systemer er tungere - der skal altid to mand ud af sikkerhedshensyn, der bruges mange ressourcer på uddannelse og træning, der er en stor teknisk stab på kontoret, osv.c- det kan ganske enkelt ikke laves så "slankt" som i en lille virksomhed.

For ejeren af en stor vindmølle er den årlige serviceudgift til gengæld som regel så lille i forhold til indtjeningen, at der ikke rigtig er noget incitament til ikke at bruge den mest professionelle leverandør.

Det hører med til historien, at der ikke nødvendigvis er en forbindelse mellem at finde en billigere serviceleverandør til en mindre mølle, og så få en mindre pålidelig eller sikker maskine ud af det. En mindre leverandør kan i praksis sagtens have en håndværksmæssig standard og en sikkerhedsmæssig tilgang, der kommer hen i nærheden af leverandørens. Der, hvor det erfaringsmæssigt kan knibe, er på dokumentation og teknologiniveau, men alt andet lige er dette minde væsentligt på de ældre møller.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Savoniusmølle

Jeg er enig i, at vi ikke kan ændre naturlovene. Jeg er derimod ikke enig i de ”naturlove”, som præsenteres i indlægget.

Der findes ikke nogen naturlov, som siger, at jo større en vindmølle bliver, jo bedre (dvs. mere økonomisk) er den pr. automatik. Det er nærmest tværtimod. Man taler om en ”square-cube-law”, der gælder skabninger i naturen, og også gælder for mange menneskeskabte ting, inklusive vindmøller.

Denne ”square-cube-law” beskriver, at visse ting går gunstigt med størrelsen, mens andre går ugunstigt. Lovens lidt mærkelige, engelske navn kommer af, at fladearealer går kvadratisk med størrelsen, mens volumen går kubisk med størrelsen.
Når en genstand bliver dobbelt så stor på alle leder, får den fire gange så stort areal, men otte gange så stort volumen.

For dyr, som skal bruge energi for at holde varmen, indebærer ”square-cube-law”, at det er bedre at være stor end lille. Store dyr har langt mindre kropsvægt (som skal holdes varm) pr. overflade (som taber varme).

For dyr, som skal flyve, går det derimod omvendt. Her indebærer ”square-cube-law”, at det er bedre at være lille end stor. Når en fugl bliver dobbelt så stor på alle leder, bliver vingearealet fire gange større, men vægten bliver otte gange større. Forholdet mellem bæreflade og vægt går altså ugunstigt. Det er forklaringen på, at store fugle som albatrosser skal have mere avanceret aerodynamik end små fugle, og det er også forklaringen på, at der er en øvre grænse for, hvor tung man kan være, hvis man ønsker at kunne løfte sig fra jorden ved muskelkraft.

Vindmøller har det i denne sammenhæng ligesom fugle. Når alting bliver dobbelt så stort, bliver det areal, som indfanger vinden, fire gange større, men vægten bliver alt andet lige otte gange større.

Nu er alt andet ikke nødvendigvis lige. Mange systemer i møller vokser ikke lineært med størrelsen, aerodynamikken bliver faktisk en smule bedre med størrelsen (på grund af Reynoldstals-effekter), og man er også i takt med, at møllerne er blevet større, blevet bedre til at dimensionere optimalt. Så op til en vis størrelse er det lykkedes at bekæmpe virkningerne af ” square-cube-law” med succes. Men nogen naturlov om, at store møller er bedre end små, er der altså ikke.

Der er heller ikke nogen naturlov om, at jo større en vindmøllerotor bliver, jo hurtigere bevæger vingespidsen sig.

Tiphastigheden vælges ud fra et kompromis mellem ”helst lidt hurtigere” (for at få lavest muligt drejningsmoment pr. effekt) og ”helst ikke for hurtigt” (for at holde støj og erosion på et rimeligt niveau). Det fører som regel til en tiphastighed i området 70-80 m/s. Når tiphastigheden er fastlagt, konstrueres vingens geometri til at give den optimale ydeevne.

At tiphastigheden rent faktisk ikke øges med møllestørrelsen kan man let se ved at betragte små og store møller. Store møller har meget lavere omløbstal end små, netop for at holde tiphastigheden på et rimeligt niveau.

Den tilgængelige effekt i vinden stiger ikke med femte potens af vindhastigheden, men med tredje potens. Og selv om den øverste vinge ser lidt højere vindhastighed, er det ikke kun den, som trækker.

Jeg mener derfor ikke, at man kan drage den konklusion, at det er nødvendigt at udvikle en Savoniusmølle.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Savoniusmølle

tak for svar. Jeg er varm fortaler for vindmøller og andet vedvarende. Mener at el-prisen er mindre vigtig for folks accept af møllerne. Men selvfølgelig skal vi lave effektive møller. En anden stor barriere er at færre og færre har andele i de møller. Du har et helt andet forhold til din "egen" mølle.
Men det er vel igen politik der bestemmer om det er "folkemøller" der står og laver penge og miljø til os?

Re: Re: Savoniusmølle

Hej, med jer, jeg er fa den mening at man da ikke behøver den store eksame for at se hvad grundene er; vi må da konstater at de kloge hoveder har regnet forkert og ikke har taget de ekstreme vejrforhlod med i deres bereninger, nu er jeg jo bare en lille dum mand, som tror han ved en masse, men jeg har læst alle jeres komentar og må jo konstater at vi ikke er enig, hvorfor er der mølle-ejer som ikke vil lade deres vindmøller køre uden de får flere penge og jeg så også hvad de får og jeg vil da også stille spørgsmålet, hvis de ikke får mere end 25øre, hvorfor skal vi så give 1,65øre og husk nu det er jo ikke kun i Danmark de kolapser, med de venligste hilsener fra. Leon.

Løbe løbsk?

Hvordan overvåges, styres og sikres vindmøller mod for høje omløbstal.
Gerne helt fra lastbortkobling, kronologiskt.
Hvordan overvåges de aktuelle indgreb?
Hvornår og hvordan kan de aktuelle indgreb testes?

Findes der overvejelser med styrede havariforløb efter høje omløbstal?
Har man f. eks. set på muligheden at kunne redde møllen efter tab af en vinge?

Mvh Tyge

Re: Løbe løbsk?

En moderne vindmølle har sikkerhedssystemer i form af drejelige vinger og en mekanisk bremse. Bremsen kan assistere ved stop, men kan ikke i sig selv standse møllen, hvis først den er gået i overhastighed. Til gengæld kan møllen bringes i en sikker tilstand, hvis bare én af de tre vingers kantstilling virker.

Vingerne drejes med hydrauliske cylindre, som styres af proportionalventiler. Hver vinge er uafhængig af de to andre og har sit eget hydrauliksystem med akkumulatorer, ventiler m.v.

Parallelt med proportionalventilen har hver vinge et sæt on/off-ventiler, som kun bruges ved nødstop. De er af failsafe type, kræver strøm for at være lukket, og når strømmen afbrydes, åbner de, så der strømmer olie fra de hydrauliske akkumulatorer til vingens pitchcylinder. Derved kantstilles vingen.

Bremsen har et lignende system.

Ved alle normale stop anvendes proportionalventilen. Den giver et blødt, styret stop.

Møllen er forsynet med en stopkreds, som i praksis er en slags hvilestrømkreds. Hvis stopkredsen brydes, afbrydes forsyningen til ventilerne til det hydrauliske vingedrejningssystem og den hydrauliske bremse. Herved åbner de failsafe on/off ventiler og møllen udfører et nødstop. Sammenlignet med stop med proportionalventilerne er sådan et nødstop noget mere voldsomt. Men det er effektivt!

Vindmøllen kører normalt med variabelt omløbstal. Generatoren leverer effekt til en frekvensomformer, og generatorfrekvensen er proportional med omløbstallet.

På generatorakslen sidder en induktiv aftaster. Den bruges til at styre frekvensomformeren, som igen styrer generatorhastigheden.

Den induktive aftaster på generatorakslen overvåges ved sammenligning dels med generatorfrekvensen, dels ved sammenligning med en lignende aftaster på møllens hovedaksel. De to aftastere og generatorfrekvensen skal alle angive det samme omløbstal. Afviger en af dem fra de andre, ved man, at noget er galt, og møllen stoppes.

En eventuel overhastighedssituation vil normalt altid detekteres af møllestyringen på baggrund af hastighedsmålingen på generatorakslen. Der konstateres overhastighed, og møllen stoppes med proportionalventilerne.

Hastigheden af vingedrejningen overvåges hele tiden. Hvis møllen under et stop opdager, at en af de tre vinger ikke drejer sig mod stop som ønskes, trigges et nødstop.

Nu kan computere jo finde på at gøre mærkelige ting, og derfor har møllen ud over det normale computerbaserede system to uafhængige systemer, som hver for sig kan overstyre, hvad computeren instruerer møllen i.

Det ene system er en dedikeret elektronisk hastighedsmåling på hovedakslen. Den er uafhængig af møllecomputeren, og hvis den detekterer en overhastighed, afbryder den stopkredsen med et relæ, og så aktiveres ventilerne, som giver nødstop.

Det andet system er en mekanisk centrifugaludløser på gearets hurtige aksel. Ved overhastighed klapper to små arme ud og afbryder fysisk den elektriske forbindelse i stopkredsen. Igen aktiveres ventilerne, som giver nødstop.

Der er selvsagt mange flere detaljer i sikkerhedssystemerne, overvågningen, stoptyperne m.v., men ovenstående giver forhåbentlig et nogenlunde indtryk.

En sidste detalje er, at man jo kunne forestille sig, at en mølle bringes til sikkert stop, men så står uden strøm på i meget lang tid, f.eks. fordi et jordkabel eller en hovedtransformer er havareret. I den situation kunne man risikere, at møllen taber hydrauliktrykket, og at vingerne så kunne skride om i driftstilling igen, presset af aerodynamiske kræfter på vingerne. For at fjerne den risiko har hver vinge en stor, mekanisk pal, der låser vingen i stopstillingen og holder den fast der, uanset om der er hydrauliktryk til rådighed eller ej. Det kræver aktiv styring for at løfte palen, når man en gang vil have møllen i drift igen.

Beskrivelsen ovenfor dækker en moderne vindmølle i 2.3 MW klassen.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Løbe løbsk?

Jeg kan se, at jeg glemte at svare på de sidste spørgsmål.

Nej, der er ikke systemer til at "styre" et havariforløb under overhastighed. Hele indsatsen går på at forebygge overhastighed.

Mvh Henrik Stiesdal

Fuldgod sikkerhed

Tak Henrik for en udførlig beskrivningen.

Med min terminologi blir det:
1. Tre redundante, fail safe styrende kredse
2. Tre redundante, fail safe afbrydende kredse
i alt seks sikkerhedskredse, som hver og en kan sikre møllen.
Det anses vel tilstrækkeligt sikkert også uden test under drift.

Får man tilfredstillende driftsikkerhed med en enkel spændingssætning (strømforsyning) til de 6 stopkredse?

Så langt mod elektrisk styring og sikring tror jeg ikke, man har kommet på Siemens dampturbiner.

Mvh Tyge

Re: Fuldgod sikkerhed

Svaret på dit spørgsmål om driftsikkerhed med en enkel spændingssætning (strømforsyning) til stopkredsene afhænger af, hvad man egentlig mener med driftsikkerhed.

Hvis man med driftsikkerhed mener, om møllen med meget stor sandsynlighed kan undgå at komme i overhastighed, så mener jeg, at systemet er driftsikkert.

Den enkelte vinge kan drejes til sin stopstilling med proportionalventilen. Proportionalventilen er den ventil, der bruges til daglig til at finjustere vingerne med under optimering og regulering. Den styres af computeren og får spænding af den normale strømforsyning.

Hvis computeren registrerer, at vingen ikke bevæger sig, som den skal jfr. kommandoen til proportionalventilen, antager computeren, at ventilen svigter. Så bryder computeren strømforsyningen til nødventilerne. Disse er som tidligere nævnt failsafe, dvs. at de aktiveres af den indbyggede fjeder, når strømmen afbrydes, og de styrer så, at vingen drejer til stopstillingen.

Der er to parallelle nødventiler af to forskellige fabrikater, og blot én virker, som den skal, nødstopper vingen. Når der er to forskellige fabrikater er det for at minimere risikoen for, at en seriefejl på ventiler kunne give en "common cause" fejl samtidig på alle tre vinger.

Desuden aktiveres i en nødsituation for en sikkerheds skyld to andre ventiler, som afspærrer proportionalventilen. Den kunne jo fejlfungere på en måde, som kunne påvirke nødstoppet, og derfor isoleres den hydraulisk. Disse to ventiler er også failsafe.

Hele nødsystemet med de failsafe ventiler forsynes af et enkelt hvilestrømsystem. Der kræves spænding på systemet for at holde ventilerne lukket og undgå, at møllen går i nødstop.

Hvilestrømskredsen kan ses som en kæde af brydefunktioner. I kæden er der som tidligere nævnt både relæer styret af computeren, et relæ styret af den ene hastighedsvagt, og en mekanisk forbindelse styret af den anden hastighedsvagt. Der er også flere andre brydefunktioner styret af andre dele af møllen. Hvis blot én af dem virker, afbrydes spændingen til nødsystemet, og så stopper møllen.

Med en hvilestrømkreds er det nødvendigt, at der kun er en enkelt strømforsyning. Ellers går hele fidusen fløjten, for så kunne man jo risikere, at en parallel strømforsyning utilsigtet kunne holde ventilerne lukket i en nødsituation. Her er der kun en enkelt strømforsyning. Og ja, det anser jeg for at være et system, der er nogenlunde så sikkert, som det er realistisk muligt.

Hvis man omvendt med spørgsmålet om driftsikkerhed mener, om det giver anledning til unødige driftstop kun at have en enkelt strømforsyning, så er svaret nej. Det er ikke noget problem til daglig. Og som nævnt ovenfor kan det ikke være anderledes, hvis det ønskede sikkerhedsniveau skal opnås.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Fuldgod sikkerhed

Tak Henrik for en udførlig beskrivningen.

Med min terminologi blir det:
1. Tre redundante, fail safe styrende kredse
2. Tre redundante, fail safe afbrydende kredse
i alt seks sikkerhedskredse, som hver og en kan sikre møllen.
Det anses vel tilstrækkeligt sikkert også uden test under drift.

Får man tilfredstillende driftsikkerhed med en enkel spændingssætning (strømforsyning) til de 6 stopkredse?

Så langt mod elektrisk styring og sikring tror jeg ikke, man har kommet på Siemens dampturbiner.

Mvh Tyge

Realistisk sikkerhed

Undskyld en uklarhed fra min side.
Med driftsikkerhed mener jeg sikkerhed for møllens effektproduktion.
Med funktionssikkerhed (af sikkerhedssystem) mener jeg sikkerhed for møllen (stop).

Så det er dine to sidste afsnit, som er svar på mit spørgsmål.
Sikkerhedsmæssigt helt tilfredsstillende, "hvis det ønskede sikkerhedsniveau skal opnås".

Så langt jeg kan se, også et seriøst arbejde med hydraulikken.
Tak for info, hilser Tyge

Re: Re: Fuldgod sikkerhed

Vi har skam ikke glemt centrifugalkraften. Den får lov at aktivere et af vindmøllens registrerende systemer, nemlig centrifugaludløseren på den hurtige aksel.

En egentlig centrifugalregulering i form af, at cengtrifugalkraften direkte står for reguleringen af vingerne, har været anvendt både på klapsejlere og på små vindmøller til elproduktion. Man kan finde eksempler i den klassiske danske maskinlitteratur, som f.eks. Holms Maskinelementer eller Maskinbog for Landmænd. Det vel nok bedst kendte eksempel fra den store verden er de 4-6 kW jævnstrømsmøller, som blev opstillet i tusindvis i præriestaterne i USA mellem verdenskrigene. Fabrikatet Jabocs var særlig kendt for sin pålidelige regulator.

Desværre er centrifugalregulering ikke mulig på store, moderne vindmøller. Dertil er drejningsmomentet på vingen for stort og omløbstallet for lavt. Man kommer ikke uden om at skulle bruge elektriske eller hydrauliske systemer til selve flytningen af vingen.

Mvh Henrik Stiesdal

Hvad er farligst?

John Larsen skriver:
"Nej Tyge, hverken gasturbiner (damp er jo også en gasart!) eller vandturbiner, men så må det vel også siges at man der har en helt anden kontrol over den primære energikilde, de kræfter man slipper løs!"

Du har ret, men jeg turde ikke skrive på ing.deb., at vindkraft principielt kan være farligere end menneskeskabt varmekraft.

Tak for, at du påpeger denne risiko med vind.
Du har forstået det, og det har Henrik også at dømme efter sikkerhedsarbejdet.

Mvh Tyge

Re: Re: Re: Fuldgod sikkerhed

Desværre er centrifugalregulering ikke mulig på store, moderne vindmøller. Dertil er drejningsmomentet på vingen for stort og omløbstallet for lavt. Man kommer ikke uden om at skulle bruge elektriske eller hydrauliske systemer til selve flytningen af vingen.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Fuldgod sikkerhed

Henrik Stiesdal skriver:
En moderne vindmølle har sikkerhedssystemer i form af drejelige vinger og en mekanisk bremse.
....
Til gengæld kan møllen bringes i en sikker tilstand, hvis bare én af de tre vingers kantstilling virker.

Henrik Stiesdal skriver:
Der er to parallelle nødventiler af to forskellige fabrikater, og blot én virker, som den skal, nødstopper vingen.

Re: Re: Re: Re: Fuldgod sikkerhed

Problemet med at lave en centrifugalregulering, som kan overvinde de store aerodynamiske momenter og friktionen i lejet på en stor vindmølle, gælder både for egentlig regulering og også, hvis man kun ønsker en slags nødfunktion. Det nødvendige moment bliver let af størrelsesordenen 100 kNm eller mere, og en centrifugalbaseret mekanisme til at give dette moment med fornøden ekstra sikkerhed er der ikke plads til i et nav med en radius på 1 m, som drejer med ca. 1.5 rad/s. Man kan så sætte svingklodser et stykke ud i vingen, men før man ser sig om, bliver det til en tung mekanisme, der ender med at udgøre en risiko i sig selv.

Derfor - det ville være smart, men det er desværre ikke muligt på store vinger.

På mindre vinger har man med stor succes lavet en form for centrifugalbremse i form af en drejelig tip, der holdes inde af en hydraulikcylinder monteret i navet og forbundet til tippen med en stålwire. Her kan man lave et fejlsikkert system med trykovervågning, sprængblik o.lign. Det egner sig bare ikke til store vinger, hvor tippen skal være stor for at udgøre en ordentlig bremse. Når vingen bliver over en vis størrelse, bliver tippen så stor, at der ikike rigtig er plads til akslen, den skal dreje sig om.

Det er af den årsag, men ikke kommer uden om at skulle bruge elektriske eller hydrauliske systemer til selve flytningen af vingen.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Re: Fuldgod sikkerhed

Ja, en stor mølle kan godt holde til at én vinge forbliver i driftsstilling, mens de to andre kantstiller. Dette er et af de lasttilfælde, man beregner. Desuden laver man rent faktisk denne situation som en del af den såkaldte "type test", en afprøvning af de forskellige sikkerhedsfunktioner, som udføres under tilsyn af den godkendende myndighed, eksempelvis Det Norske Veritas.

Under normal drift overvåges vingepositionen, og det kontrolleres, at de tre vinger følges nøje ad.

Under nødstop kan der godt opstå små forskelle i vingeposition, men ved at konstruere det hydrauliske system fornuftigt, så pitchhastigheden i det store og hele styres af flowforholdene i systemet, kan afvigelserne holdes på et minimum. Og de eventuelle små afvigelser giver erfaringsmæssigt ikke anledning til mærkbare problemer.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Re: Re: Re: Re: Fuldgod sikkerhed

. Det nødvendige moment bliver let af størrelsesordenen 100 kNm eller mere, og en centrifugalbaseret mekanisme til at give dette moment med fornøden ekstra sikkerhed er der ikke plads til i et nav med en radius på 1 m, som drejer med ca. 1.5 rad/s. Man kan så sætte svingklodser et stykke ud i vingen, men før man ser sig om, bliver det til en tung mekanisme, der ender med at udgøre en risiko i sig selv.

Derfor - det ville være smart, men det er desværre ikke muligt på store vinger.

På mindre vinger har man med stor succes lavet en form for centrifugalbremse i form af en drejelig tip, der holdes inde af en hydraulikcylinder monteret i navet og forbundet til tippen med en stålwire. Her kan man lave et fejlsikkert system med trykovervågning, sprængblik o.lign. Det egner sig bare ikke til store vinger, hvor tippen skal være stor for at udgøre en ordentlig bremse. Når vingen bliver over en vis størrelse, bliver tippen så stor, at der ikike rigtig er plads til akslen, den skal dreje sig om.

Det er af den årsag, men ikke kommer uden om at skulle bruge elektriske eller hydrauliske systemer til selve flytningen af vingen.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Fuldgod sikkerhed

Jo, vingen er i middel balanceret, så pitchmomentet er lille. Men ved dimensionering af et nødpitchsystem skal man tage i betragtning, at vingen kan have væsentlig og usædvanlig udbøjning i en fejlsituation, og at det aerodynamiske pitchmoment ændrer sig som funktion af omløbstal og vindhastighed. Dertil kommer friktionen i lejet, som ikke er helt lille, når bøjningsmomentet bliver 5000 kNm eller mere.

Mvh Henrik Stiesdal

Alt i

Hvilke myndighedskrav vil hjælpe industrien?

Hej Henrik Stiesdal og alle andre.

Et kort spørgsmål: Nu hvor Connie Hedegaard har bebudet at der skal komme krav til møllerne, hvilke regler og krav ville så hjælpe industrien til at blive dygtigere på sikkerhedsområdet?

Mange hilsner
Rolf Ask Clausen
redaktionschef, Ingeniøren

Re: Savoniusmølle

Kære Henrik

Du skriver, at en af årsagerne til, at moderne vindmøller stadig vokser til trods for cube-square-loven er, at man efterhånden er blevet meget dygtigere til at dimensionere. Kunne man imidlertid forestille sig, at man med den viden man har i dag, kunne bygge eksempelvis en 500kWatt mølle, som kunne producere strøm billigere end de største moderne typer?

Hvad er i det hele taget den dybere årsag til, at møllerne bliver større i takt med den teknologiske udvikling, og ikke at de simpelthen bare bliver billigere og hurtigere at producere?

Venlig hilsen
Robert Jensen

Re: Re: Savoniusmølle

Man kunne godt forestille sig at man kunne udvikle f.eks en 500 kW mølle, som kunne producere strøm billigere end de største møller i dag. Gennem tiderne har der været megen diskussion om hvad den optimale møllestørrelse er - i takt med at møllerne bare vokser. Det skyldes, at den optimale størrelse afhænger af, at en masse andre forudsætninger for produktion, transport og opstilling er udviklet.

Som Henrik Stiesdal skriver er møllerne blevet fortsat optimeret samtidig med opskaleringen ved hele tiden at tage ny viden, erfaring og nye beregningsmetoder i brug. Det har betydet, at møllernes vægt er steget med mindre end tredje potens af størrelsen.

Der burde altså nu ligge en mulighed for vægtreduktion og kostreduktion ved så at sige at ned-skalere de store møller under anvendelse af al den viden man har opnået gennem udviklingen/opskalleringen. Desuden ville man samtidig kunne overveje andre designløsninger, som måske viser sig at være mere optimale til en bestemt størrelse og en bestemt placering.

Som det ser ud nu må den optimale møllestørrelse være et meget fladt optimum. Cube-square loven (og tyngdekraften) betyder, at der er fysisk grænse for hvor stor en mølle kan blive. Omvendt er den visuelle effekt af en mølle ca. proportional med dimensionerne, mens effekten går med kvadratet. Derfor vil man være interesseret i at placere så stor en mølle som muligt på en bestemt placering.

Alt i alt ser jeg store muligheder for, at der vil udvikle sig mange forskellige kosteffektive møllestørrelser som optimeres specifikt til forskellige anvendelser. F.eks. er off-shore en anvendelse med ret anderledes designforudsætninger.

Mvh Flemming Rasmussen

Hvilke myndighedskrav vil hjælpe

Hej Rolf
Danmark har vi siden 1979 haft en godkendelsesordning for vindmøller, hvilket har været medvirkende til at fabrikanterne producerer meget sikre møller. Indtil midten af 1990-erne var det Forskningscenter Risø, der gennemførte system- og typegodkendelser af de enkelte vindmøller. Siden begyndelsen af 1990erne har godkendelsesordningen baseret sig på ISO-9000 certificeringer og akkreditering af de godkendende aktører. Det tekniske grundlag har branchen udviklet i fællesskab siden starten af 1990-erne og i dag baserer reglerne sig på de nye internationale standarder for vindmøller.
I godkendelsesordningen har vi hele tiden forsøgt at sikre os, at grundlaget baseres på den seneste viden og erfaringer så ordningen ikke virker hæmmende på branchens teknologiske udvikling samtidigt med, at der ikke gås på kompromis med sikkerhed og kvalitet.
I en Typegodkendelse forudsættes, at vindmøllerne vedligeholdes, således at vindmøllernes sikkerhed i hele møllens levetid har det niveau standarderne fastsætter. Men det er ikke i dag i Energistyrelsens ordning et krav om, at en løbende service og vedligeholdelse udføres efter en godkendt service og vedligeholdelsesvejledning.
Der har heller ikke været et myndighedskrav, at service og vedligeholdelse sker af teknikere med en godkendt uddannelsesmæssig baggrund. Dog har forsikringsselskaber stillet krav i forbindelse med tegningen af forsikringer. De seneste hændelser har medført, at Energistyrelsens Rådgivende udvalg for godkendelsesordningen vil drøfte hvilke muligheder, der er for at indføre et myndighedsmæssig krav om regelmæssig service i forbindelse med godkendelsesordningen.
Så det er vores vurdering, at vi har et effektivt godkendelsessystem, der i mange år har været med til at sikre, at de danske vindmøller baserer sig på den nyeste viden på området, men at det nu er tiden til at vurdere, hvilke krav, der bør stilles, til den løbende service og vedligeholdelse.

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Fuldgod sikkerhed

Jo, vingen er i middel balanceret, så pitchmomentet er lille. Men ved dimensionering af et nødpitchsystem skal man tage i betragtning, at vingen kan have væsentlig og usædvanlig udbøjning i en fejlsituation, og at det aerodynamiske pitchmoment ændrer sig som funktion af omløbstal og vindhastighed. Dertil kommer friktionen i lejet, som ikke er helt lille, når bøjningsmomentet bliver 5000 kNm eller mere.

Mvh Henrik Stiesdal

Alt i

Vedligehold af vindmøller

Peter Hjuler har svaret fint på godkendelsesordningen, og at det er forudsat, at møllerne vedligeholdes ordentligt.
Vi, Risø og Danmarks Vindmølleforening har i 1992 foreslået Energistyrelsen, at der blev lavet en godkendelsesordning for servicefirmaer, men det mante myndigheder på det tidspunkt ikke var nødvendigt, men opfordrede branchen til at lave en firvillig ordning, som det kendes fra andre brancher.
Det har jeg så forsøgt igennem mange år. Først med en institution, hvor både fabrikanternes serviceefdeling og de mindre servicefirmaer var medlemmer. Disse to typer firmaer er dog så forskellige størrelser, at det ikke lykkedes at blive enige om en ordning.
Siden har besluttet at servicefirmaerne skal have en ISO 9001 certificering af deres kvalitetsstyringssystem. Herved sikrer vi os, at der har været en uvildig instans inde og se på firmaer, og vurderet firmaets formåen især med hensyn til manualer, værktøj, personal, uddannelse, administration m.v. Det har taget lang tid at overbevise disse firmaer, at det er en god ting at blive certificeret, og at det kommer dem selv til gode. Da det er en frivillig ordning, er det ikke altid lige certificering der har haft den største prioritet.
I dag er der et firma, som har et certificeret kvalitetsstyringssystem, og jeg regner med at der i indeværende år vil være to firmaer mere som bliver certificeret.
Vi har fra Danmarks Vindmølleforening anbefalet at gøde denne ordning obligatorisk. Det er en fordel at anvende det system, vi nu igennem mange år har haft under opbygning, idet alle servicefirmaerne og mølleejerne kender til ordningen, og firmaerne er i gang med certificeringen i et eller andet omfang.
Ved at gøre ordningen obligatorisk kan vi endvidere indføre særlige vindmølletekniske krav, som ISO systemet ikke har. Det er min vurdering at 99 af alle møller i dag bliver serviceret to gange årligt. Med en obligatorisk ordning, vil også den sidste procent af møllerne blive tvunget til at anvende et godkendt firma til at få udført service.

Re: Sikkerhedssystem

Hejsa.

Kender ikke særlig meget til møllevingernes design, men for mig at se er de mere eller mindre hule.

Kunne man forestille sig et sikkerhedssystem hvor man kommer vand i de hule vinger. Evt. i en indre "plastikpose"? Ville dumpning af, skal vi sige, 10m3 vand i hver vinge ikke have cirka samme effekt som når en kunstskøjteløber strækker armene ud mens han/hun drejer rundt? Altså nedsættelse af rotationen til et mere acceptabelt niveau.

Og, undskyld, undskyld hvis det lyder for idiotisk :)

Sikkerhed

Svar til:
"Hvilke myndighedskrav vil hjælpe...
Af Rolf Ask Clausen, 04.03.2008 kl 09:58"

Et alt for omfattende spørgsmål for denne debatside, men alligevel nogen punkter:

1. ARBEJDSMILJØ

Den skal beaktes helt fra designstadiet, og begrænsninger bl. a. med hensyn til vejr og vind skal overholdes altid.

2. CERTIFIERING

Skal udformes så langt som muligt, så det fremgår, at et kontrolmoment virkeligt er udført, ikke bare kan udføres.

3. PRØVNING

Vindmøller kan, som skibe, ikke prøves fuldt ud før det bliver virkelighed. Den prøvning bør foreskrives og styres af myndighed.
Efter revision bør en prøvning også gennemføres.
Disse prøver blir antagelig afhængige af vejr og vind.

4. UDVIKLING

Ingen myndighedskrav bør hindre udvikling, og det bliver måske det allersværeste krav til kravene.

Flere indlæg i debatten tyder på, at man er langt/længst fremme i denne udvikling mod maksimal sikkerhed.
Og at man forstår alvoret, hvis industri, ejere eller myndigheder svigter.

Mvh Tyge

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Fuldgod sikkerhed

De ting du nævner mht. vingens form arbejder vi med forskningsmæssigt. Generelt forsøger man at indbygge de mest hensigtsmæssige egenskaber i vingen, og det kunne omfatte kobling mellem deformationer - altså f.eks at vingen vrider sig lidt når den udbøjes, eller bøjer lidt ud kantvis når den belastes flapvis. Det har også betydning for hvor "dæmpet" svingninger er i møllen. Sådan nogle effekter kunne man forstærke ved at give vingen en krumning.

Når flypropeller er krumme i spidsen er det for at reducere støjen, fordi tip-hastigheden er oppe i nærheden af lydhastigheden. Det er derimod ikke tilfældet for vindmøller i nornal drift, hvor tiphastigheden typisk er under 90 m/s. Dermed er det ikke nødvendigt at gøre vingerne krumme af den grund.

Nogle vinger er derimod forkrumme. Det er primært for at øge afstanden til tårnet, men det har også indflydelse på pitchmomentet.

Mvh Flemming Rasmussen

Re: Re: Sikkerhedssystem

Specielt i begyndelsen af vindmølleudviklingen, da principperne for sikkerhedssystemerne skulle (op)findes var der mange fantasifulde forslag, men jeg mener ikke at have hørt det her før. I princippet må det kunne lade sig gøre at reducere hastigheden ved f.eks at lade centrifugalkraften trykke vandet ud i tippen af vingen, men der skal så træde noget andet til for helt at bremse møllen, da den ellers blot vil løbe op i omdrejningstal igen.

Derudover er det også en materialemæssigt dyr løsning, da vingen skal dimensioneres til at bære den forøgede vægt fra vandet og det indvendige tryk på grund af centrifugalkraften.

Mvh Flemming Rasmussen

Svar vedrørende sikkerhed til Tyge Vind den 4 marts 2008 kl. 16.11

Kære Tyge
1.Arbejdsmiljø.
Arbejdsmiljø er en del af designprocessen og indgår i kravene i typegodkendelsen af vindmøller. Herunder stilles krav om at møllen kan bremses under alle forhold herunder klimaforhold når møllen parkeres. Og eksempelvis defineres for hvilke vindhastigheder forskellige typer arbejde må foregå.
2.Certificering.
I forbindelse med typegodkendelse af vindmøller godkendes bl.a. de boltesamlinger der indgår i vindmøllen herunder hvilken forspænding bolte skal have. Og kvalitetssikringssystemet der skal sikre det sker er certificeret.
3. Prøvning.
I forbindelse med gennemførelse af typegodkendelse stilles krav om prøvning – både hvor der verifikation af møllens lastgrundlag og af styrken af eksempelvis vinger.

Svar og spørgsmål

Tak for svar Peter Hjuler
Mit indlæg:
"Sikkerhed
Af Tyge Vind, 04.03.2008 kl 16:11"
var tænkt som svar til Rolf Ask Clausen, og ikke et 'skud på eksperterne'.

Men tak alligevel Peter og til punkt 3:
Mit forslag til myndighedsprøvning af ALLE møller omfatter test af samtlige sikkerhedsfunktioner mindst lige så realistiskt som skibes sikkerhed testes ved leverancen.

Mvh Tyge

Haveririsiko på testmøller og ved tæt indbyrdes placering

Til ingeniørens ekspertpanel

I juni 2007 knækkede der, jeg mener det var over 30 meter, af en møllevinge i Høvsøre.
Det blev i den forbindelse pointeret, at Høvsøre er en testplads, og at sådanne uheld derfor må kunne forventes.

1)
Hvor meget større er risikoen for havari med testmøller i forhold til almindelige produktionsmøller?
Øges havaririsikoen, når møllerne bliver 150 – 200 meter høje, eller endnu højere?

2)
Af rapporten fra regeringens planlægningsudvalg for vindmøller på land, afsnit 1 e opstillingsmønstre, fremgår:
”Møller med en tæt indbyrdes afstand risikerer at skabe turbulens for hinanden, som kan være en sikkerhedsmæssig belastning for konstruktionen. For afstande under 3 x rotordiameter må man tage særlige forbehold for dette, og planlægning herfor bør undgås.”

Hvor meget øges risikoen for havari, hvis møllerne opstilles tætter på hinanden end 3 x rotordiameteren, og hvilke særlige forbehold kan der tages?

Re: Hvilke myndighedskrav vil hjælpe industrien?

Der har været fine svar fra både Risø og Vindmølleforeningen, og fra læsere, så her kun en kort bemærkning fra industrisiden:

Det, der efter vores vurdering kunne ønskes fra myndighedernes side, er følgende:

- Et lovpligtigt serviceeftersyn af vindmøller, hvor man definerer serviceintervaller i møllens godkendelse, og hvor serviceintervallet maksimalt må være af et års varighed. De lovpligtige serviceeftersyn skal udføres af en certificeret servicevirksomhed. Mølleejeren har ansvaret for, at møllen serviceres i henhold til typegodkendelsen.

- Certificering af servicevirksomheder, så alle virksomheder, herunder vindmølleleverandører, eksterne servicefirmaer og ejere, der ønsker at udføre service på vindmøller i Danmark, skal certificeres.

- Uddannelseskrav til servicemontører, så der kommer minimumskrav til servicemontørerne for at sikre, at alle serviceeftersyn udføres af kvalificeret personale. En udannelsesplan bør være en del af certificeringen.

- Krav om, at vindmøllen udstyres med et ”elevatorcertifikat”, dvs. et certifikat, som fornyes af den certificerede serviceleverandør ved hvert servicebesøg. Certifikatet udløber maksimalt tre måneder efter tidspunktet for oprindeligt planlagt service. Hvis et certifikat ikke er fornyet inden for tidsfristen, har mølleejeren ansvaret for, at vindmøllen stoppes, indtil det lovpligtige serviceeftersyn er gennemført, og møllens certifikat herved kan fornyes.

Hvis disse tiltag bliver gennemført, vil der kun køre vindmøller i Danmark, som er serviceret af en certificeret virksomhed med kvalificerede montører og med det foreskrevne interval. Det vil nedbringe risikoen for havarier i fremtiden.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Fuldgod sikkerhed

Flemming Rasmussen har svaret på de fleste af de seneste spørgsmål, men ikke det med, om udbøjning, aerodynamisk moment m.v. ikke vil ligge indenfor nogle ret snævre intervaller, hvis vindmøllen løber løbsk.

Det enkle svar er, at det vil det ikke. Udbøjning og aerodynamik afhænger helt af omstændighederne – vindhastighed, vingens pitchvinkel op til begivenheden, omløbstallet m.v. Så er der er ikke nogen nem løsning til at opnå, at der kun skal bruges beskedne kræfter til at dreje vingen til stopstillingen.

Pitchlejet er grundlæggende af samme type som de lejetyper, der anvendes i kranindustrien. Kravene til styrke og levetid er større end for tilsvarende lejer til kraner, men det har ingen væsentlig betydning for friktionen.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Haveririsiko på testmøller og ved tæt indbyrdes placering

Hvis det, som du skriver, har været pointeret i forbindelse med uheldet i Høvsøre, at sådanne uheld må kunne forventes på en testplads, så har det ikke været retvisende. Der vil alt andet lige være en lidt større risiko for uheld et sted, hvor man afprøver nye konstruktioner, men det skulle nødig være noget, man kan forvente vil ske.

Ved uheldet i Høvsøre faldt ingen vingedele længere væk fra mølletårnet end 50 m.

Det er ikke muligt at angive en faktor for, hvor meget større risikoen for havari vil være med testmøller i forhold til almindelige produktionsmøller, men det vil i praksis være en relativt beskeden faktor. Det hører med til historien, at der af mange årsager er mere overvågning, mere tilsyn og flere teknikerbesøg i testmøller, og det er med til at begrænse risikoen.

Jeg tror ikke, der er nogen automatisk forøgelse af havaririsikoen i almindelighed som funktion af højden. Alt andet lige vil man nok forvente, at risikoen for løbskkørsel er mindre på de nyere, store møller (dvs. de højeste møller), fordi de altid har effektive luftbremser (drejelige vinger) og mere gennemført overvågning end møller udviklet for 10-20 år siden.

Lævirkning bag møller er et velkendt fænomen, og møller, der kører i læ af foranstående møller, oplever forøgede belastninger. I særdeleshed skal man være opmærksom på de veksellaster, der opstår, når en vinge skiftevis kører i fri vind under en del af omdrejningen og i læ under en anden del af omdrejningen.

Jeg mener ikke, der er nogen grund til at tro, at risikoen for havari ved løbskkørsel forøges på grund af opstilling med lille afstand (mindre end 3 gange rotordiameteren). Jeg har aldrig hørt om en løbskkørsel, der kunne henføres til opstillingsforhold. Til gengæld forøges lasterne som nævnt, og hvis man ikke tager højde for dette i dimensioneringen, vil der være en risiko for, at vindmøllen oplever belastninger, som overstiger, hvad den er designet til. Og så kan man på længere sigt få udmattelsesskader på vinger og andre bærende konstruktioner.

Af den årsag er beregning af laster under drift i læ af andre vindmøller et væsentligt element i dimensioneringen, og udvikling af modeller til dette er et af de forskningsområder, hvor Risø/DTU har været og fortsat er førende. Jeg har selv tilbage i 1980’erne og først i 1990’erne lavet målinger på møller opstillet med afstand helt ned til 1.8 rotordiameter, og det var der mange interessante erkendelser i. Blandt andet det fornemmelsesmæssigt lidt overraskende forhold, at lævirkningen aftager ved stigende vindhastighed. Det er nu i virkeligheden ikke så underligt, for i høj vind udnytter møllen kun lidt af den overvældende mængde energi i vinden, og derfor nedbremser den ikke vinden så meget.

Senest har medarbejdere fra Risø/DTU i fagtidsskriftet Wind Engineering publiceret en meget interessant artikel om lævirkning i Middelgrunden Havmøllepark udenfor København. Middelgrundsmøllerne står med en indbyrdes afstand, som er noget mindre end 3 gange rotordiameteren, og fordi de er havmøller, kan man så at sige lave målinger, der er ”renset” for anden lævirkning fra f.eks. bevoksning og topografi.

Middelgrundsmålingerne og mange andre tidligere målinger og analyser udført af Risø/DTU, med seniorforsker Sten Frandsen som den førende ekspert og afgørende drivkraft, indgår nu i det standardiserede beregningsgrundlag, man som møllefabrikant skal anvende får at få sin vindmølle godkendt.

Mvh Henrik Stiesdal

Re: Re: Re: Sikkerhedssystem

OK, Flemming.

Jeg havde den opfattelse at det var en slags flutter (ukontrollerbar frem- og tilbagesvingning) af vingerne der fik den seneste mølle til at splintres. Jeg vil mene, at en forøget vægt i vingetipperne vil forøge deres stabilitet i omdrejningsplanet og dermed formindske evt. flutter.

Men, ok. Lad os bare sige at belastningen af denne vandmængde er for meget for vingerne – jeg ved som sagt ikke bedre:) Hvad med en erstatning for mekaniske bremser? Som jeg forstod det er rent mekaniske bremser kun er egnede til den sidste nedbremsning af møllevingerne under et planlagt stop = næsten ingen vind.
Hvorfor kan man eksempelvis ikke benytte sig af et bremsehus bestående af en rotot/stator ordning med en dilletant væske.
Se: http://www.fluii.dk/uploadok.a...1876)


Der må da findes et andet fail-safe system end hydraulisk drejbare vingetipper eller mekanisk gearing, der åbenbart ikke er en løbsk mølle voksent.

Bare mine 2 cent.

Mvh Morten

Re: Re: Re: Re: Sikkerhedssystem

Kære Morten

Du berører nogle væsentlige ting her.
Der var ikke nødvendigvis flutter involveret i forbindelse med, at den seneste mølle splintredes. Møllen havde mistet begge sine bremsesystemer, specielt alle tre luftbremser, hvilket betyder, at den kører løbsk. Den store overhastighed medfører nogle store luft- og centrifugalkræfter (som begge stiger ca. med anden potens af omdrejningstallet). Møllens omdrejningstal vil stort set følge indhashastigheden, så hvis denne fortsat stiger, vil lasterne på et tidspunkt overstige vingernes bæreevne.

Grunden til, at møllen kunne komme i denne helt usædvanlige situation, er at den som sagt havde mistet alle tre luftbremser, som udgøres af de drejelige tipper. Det er det helt usædvanlige ved situationen – og hvordan kunne det så opstå?

Det er opstået ved at møllen, efter at have udløst luftbremserne på normal vis og er kommet tilstrækkeligt langt ned i omdrejningstal er parat til at bremse rotoren helt ned med den mekaniske bremse på den hurtige gearaksel. Aktiveringen af denne medfører sandsynligvis, at gearet havarerer. Det betyder at gearet sandsynligvis stopper momentant, hvilket kan medføre en chock-påvirkning i transmissionssystemet.

For at analysere dette usædvanlige lasttilfælde, som så vidt vides ikke er set før, har vi lavet nogle foreløbige beregninger, som viser, at denne chock-påvirkning ser ud til at kunne forplanter sig ud i vingerne, hvor den har effekt som et ”piskesmæld”, der kan medføre så store accelerationer, specielt i vingetippen, at inertilasterne overskrider vingetip-akslernes styrke. Vingetippen er desuden mest sårbar for denne påvirkning i udfældet tilstand, idet akslen da skal tage hele påvirkningen.

Løbskkørslen er altså et resultat af et helt usædvanligt sammenfald af hændelser, hvori indgår, at gearet havarerer og blokerer på et uheldigt tidspunkt.

Vi mener således, at sikkerhedssystemernes princip, funktion og virkemåde grundlæggende er sund, specielt princippet med at ”fjerne” de drivende luftkræfterne, enten ved de drejelige tipper eller som på de store moderne møller ved at dreje hele vingen.

Du har ret i, at den mekaniske bremse, på de nyere møller med luftbremser, kun benyttes på den sidste del af nedbremsningen, og foreslår som erstatning for mekaniske bremser, at benytte en væske-bremse. Det vil i princippet være en god måde, at opnå en mere blød tilkobling af bremsemomentet, specielt hvis dette kan styres under forløbet. Dermed undgås, at gearet belastes unødigt fra bremsningen. På store moderne MW-møller foregår nedbremsningen sædvanligvis kun ved fuld drejning af vingerne, altså uden brug af mekanisk bremse.

Mvh
Flemming Rasmussen og Peter Hjuler Jensen

Re: Re: Re: Re: Re: Sikkerhedssystem

Til Flemming

1. Hvad er omdrejningstallet med korrekt udfældede luftbremser på LM 19 vingen på denne Nordtank , i det observerede vindhastighedsområde ?

2. Hvis lufbremserne var OK ude og rotorhastigheden sund og rolig , hvorfor krøjede servicefolkene så ikke møllen ud af vinden, før de aktiverer den mekaniske bremse ? De stod vel stadig i tårnet ? (Ekstralasten fra skæv anstrømning under udkrøjning kunne man vel nok leve med i dette tilfælde)

3. Kan vi ikke få adgang til den bedste af de to uheldsvideoer - i en god kvalitet ? De udgaver, som DR og TV2 har vist har en alt for dårlig opløsning til at vise hvad der egentlig skete. Den slags danner bare skrøner og forhastede konklusioner..

Mvh

Erik Grove-Nielsen www.windsofchange.dk

Rigtig fokusering/tak til panelet!

Inden denne diskussion falder helt ned i "arkivet", synes jeg at der grund til at sige to ting:

1. Vindmøllebranchen står overfor mange udfordinger, men nedfaldende vinger, uanset hvor dramatisk den slags opleves, er absolut ikke branchens største udfording! Mediemæssigt er det naturligvis langt mere interessant end de tekniske og økonomiske udfordringer som branchen har foran sig, men sammenlignet med at bo ved siden af jernbaner, landeveje eller lufthavne eller blot at færdes i trafikken, er risikoen for personskader formentlig minimal! Derfor, lær af kernekraftdebatten, som i årtier fejlfokuserede på filosofisk bestemte risici ved affaldshåndteringen, hvor reaktorsikkerheden i nogen grad blev forsømt. Naturligvis skal der ordentlig vedligeholdelse til på den slags udstyr, men stop hysterien omkring nedfaldende møllevinger!

2. Et stort tak til panelet fra vindmøllebranchen, fordi man sobert og hurtigt har besvaret spørgsmålene fra os "halvstuderede røvere" og vores manglende indsigt i den adekvate terminologi etc! Dét har sikkert nogen gange kostet lidt ekstra overbærenhed, men tak for jeres indsats!

Tak til panelet!

Også en helstuderet røver med flere patenter på disse sikkerhedssystemer takker for en omsorgsfuld beskrivning.
Vindmølleindustrien må dog ikke falde til ro med denne ros, men skal forstå, at udviklingen går videre, hilser Tyge