Koude lucht voor windenergie

Ontwikkeling van een passief koelsysteem voor een windturbine (CFD-berekeningen)

Back

Contact

Home

Koude lucht voor windenergie

Ontwikkeling van een passief koelsysteem voor een windturbine (CFD-berekeningen)

Back

Contact

Home

Koude lucht voor windenergie

Ontwikkeling van een passief koelsysteem voor een windturbine (CFD-berekeningen)

Back

Contact

Home

Naarmate de energieopbrengst van windturbines toeneemt, neemt ook de elektrische belasting van de generatoren en transformatoren toe. Omdat deze belastingen grote hoeveelheden warmte afgeven aan het binnenwerk van het systeem, moeten alle componenten voldoende gekoeld worden. FlowMotion kreeg daarom de opdracht om een ​​passief ventilatiesysteem te ontwikkelen dat geen extra ventilatoren nodig heeft.


Dit project werd in twee fasen uitgevoerd. Eerst werd de stroming rond het systeem gesimuleerd met behulp van CFD-berekeningen (Computational Fluid Dynamics). Hierbij werd ook rekening gehouden met de rotatie van de turbinebladen en de naaf. De statische druk langs het oppervlak van het systeem werd berekend op basis van de resultaten van de stromingssimulaties. Ventilatieopeningen werden geplaatst op de plekken waar de laagste statische druk werd waargenomen onder alle bedrijfsomstandigheden. Door de locatie van deze openingen strategisch te kiezen en een ventilatie-inlaat aan de onderkant van de toren te plaatsen, kon een maximaal drukverschil en daarmee een maximaal koelluchtdebiet worden bereikt.


In het tweede deel van het project werd het drukverschil tussen de twee ventilatieopeningen, berekend in het eerste deel, gebruikt als randvoorwaarde voor het simuleren van de stroming en temperatuurverdeling in de toren en de naaf, inclusief alle componenten. Ook het schoorsteeneffect van de toren werd in dit deel van het project meegenomen.


De analyse van de simulatieresultaten bracht een uiterst complex stromingspatroon aan het licht. Door het installeren van geleideschoepen kon de stroming echter zodanig worden omgeleid dat de componenten hun kritische temperaturen niet overschreden, waardoor de bedrijfszekerheid onder alle weersomstandigheden met passieve koeling werd gewaarborgd.

Naarmate de energieopbrengst van windturbines toeneemt, neemt ook de elektrische belasting van de generatoren en transformatoren toe. Omdat deze belastingen grote hoeveelheden warmte afgeven aan het binnenwerk van het systeem, moeten alle componenten voldoende gekoeld worden. FlowMotion kreeg daarom de opdracht om een ​​passief ventilatiesysteem te ontwikkelen dat geen extra ventilatoren nodig heeft.


Dit project werd in twee fasen uitgevoerd. Eerst werd de stroming rond het systeem gesimuleerd met behulp van CFD-berekeningen (Computational Fluid Dynamics). Hierbij werd ook rekening gehouden met de rotatie van de turbinebladen en de naaf. De statische druk langs het oppervlak van het systeem werd berekend op basis van de resultaten van de stromingssimulaties. Ventilatieopeningen werden geplaatst op de plekken waar de laagste statische druk werd waargenomen onder alle bedrijfsomstandigheden. Door de locatie van deze openingen strategisch te kiezen en een ventilatie-inlaat aan de onderkant van de toren te plaatsen, kon een maximaal drukverschil en daarmee een maximaal koelluchtdebiet worden bereikt.


In het tweede deel van het project werd het drukverschil tussen de twee ventilatieopeningen, berekend in het eerste deel, gebruikt als randvoorwaarde voor het simuleren van de stroming en temperatuurverdeling in de toren en de naaf, inclusief alle componenten. Ook het schoorsteeneffect van de toren werd in dit deel van het project meegenomen.


De analyse van de simulatieresultaten bracht een uiterst complex stromingspatroon aan het licht. Door het installeren van geleideschoepen kon de stroming echter zodanig worden omgeleid dat de componenten hun kritische temperaturen niet overschreden, waardoor de bedrijfszekerheid onder alle weersomstandigheden met passieve koeling werd gewaarborgd.

Naarmate de energieopbrengst van windturbines toeneemt, neemt ook de elektrische belasting van de generatoren en transformatoren toe. Omdat deze belastingen grote hoeveelheden warmte afgeven aan het binnenwerk van het systeem, moeten alle componenten voldoende gekoeld worden. FlowMotion kreeg daarom de opdracht om een ​​passief ventilatiesysteem te ontwikkelen dat geen extra ventilatoren nodig heeft.


Dit project werd in twee fasen uitgevoerd. Eerst werd de stroming rond het systeem gesimuleerd met behulp van CFD-berekeningen (Computational Fluid Dynamics). Hierbij werd ook rekening gehouden met de rotatie van de turbinebladen en de naaf. De statische druk langs het oppervlak van het systeem werd berekend op basis van de resultaten van de stromingssimulaties. Ventilatieopeningen werden geplaatst op de plekken waar de laagste statische druk werd waargenomen onder alle bedrijfsomstandigheden. Door de locatie van deze openingen strategisch te kiezen en een ventilatie-inlaat aan de onderkant van de toren te plaatsen, kon een maximaal drukverschil en daarmee een maximaal koelluchtdebiet worden bereikt.


In het tweede deel van het project werd het drukverschil tussen de twee ventilatieopeningen, berekend in het eerste deel, gebruikt als randvoorwaarde voor het simuleren van de stroming en temperatuurverdeling in de toren en de naaf, inclusief alle componenten. Ook het schoorsteeneffect van de toren werd in dit deel van het project meegenomen.


De analyse van de simulatieresultaten bracht een uiterst complex stromingspatroon aan het licht. Door het installeren van geleideschoepen kon de stroming echter zodanig worden omgeleid dat de componenten hun kritische temperaturen niet overschreden, waardoor de bedrijfszekerheid onder alle weersomstandigheden met passieve koeling werd gewaarborgd.

Lagerwey
Lagerwey
Lagerwey
Lagerwey
Lagerwey
Lagerwey
Lagerwey
Lagerwey
Lagerwey