search query: @supervisor Soinne, Erkki / total: 15
results-list
reference: 1 / 15
« previous | next »
Author:Walsh, Marcus
Title:Accretion and removal of wind turbine icing in polar conditions
Jään kertyminen ja poisto tuulivoimalan lavoista tunturiolosuhteissa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2010
Pages:78      Language:   eng
Department/School:Sovelletun mekaniikan laitos
Main subject:Lentotekniikka   (Kul-34)
Supervisor:Soinne, Erkki
Instructor:Holttinen, Esa
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2591   | Archive
Abstract (eng): Due to inversion layers, prevailing winds around the summits of fells in Finnish Lapland enjoy winter wind speeds close to the prevailing geostrophic wind.
However, harnessing the fells' potential for wind power generation requires modification of existing wind turbines to prevent ice build-up, which occurs on higher fells for up to seven months of the year.
The pioneering field experiments described here showed that without active ice removal wind turbine operations are commercially unattractive on fells.

The thesis reviews the reasons for high winter winds on fells as well as the parameters affecting ice accretion rates.
Icing field trials with an experimental wind turbine on Pyhätunturi fell are described followed by a review of ice detectors and ice removal techniques currently on the market for wind turbines.
Also presented are some aerodynamic consequences of rotor blade icing, as well as the static and dynamic effects of ice loads on wind turbines.

At the present time, the icing problem for wind turbines on fells is almost solved.
Ten years' experience with blade heaters developed in Finland has shown that for use on fells the heated area backward of the rotor blades' leading edge needs to be expanded somewhat from the current designs.
Without this, secondary icing of melt water may occur at the trailing edge during the most severe icing weather.

Heating the rotor blades takes some 5 - 6 per cent of rated power, and around three per cent of annual energy production, which is acceptable and still leaves the production potential of fells at greater than or equal to the best coastal and offshore sites in Finland.
Power losses to blade heating could be lessened if current ice detectors can be made more sensitive to identifying incipient icing events, and to retain their sensitivity even after long periods of persistent icing.
Abstract (fin): Toistuvat ilmastolliset inversiot aiheuttavat Suomen Lapissa ilmiön, jossa inversiokerrosten yläpuolella tuntureiden laeilla tuuli on lähellä geostrofista tuulennopeutta.
Näiden tuulien valjastaminen tuulisähkön tuotantoon edellyttää jäätymisen estolaitteiden asentamista tuulivoimaloihin, sillä tuntureilla esiintyy jäätymistä noin seitsemän kuukautta vuodesta.
Tässä työssä esitetyt kenttäkokeet osoittavat, ettei Lapin tuulivoiman kaupallinen hyödyntäminen ole mielekästä ilman tuulivoimaloiden lapojen aktiivista jäänpoistoa.

Diplomityössä esitellään Lapin tuntureiden tuulisuusilmiöön sekä jäätymisen voimakkuuteen vaikuttavat seikat.
Seuraavaksi kuvataan jäätymiskokeet, jotka suoritettiin Pyhätunturin laelle pystytetyllä koetuulivoimalalla.
Tämän jälkeen esitellään jäätymisen aerodynaamisia ja rakenteellisia vaikutuksia tuulivoimalaan ja sen sähkötuotantoon sekä viimeisenä alkavan jäätymisen varhaiseen tunnistamiseen sekä jäänpoistoon käytettävissä olevia keinoja.

Tuulivoimaloidenjäätymisongelmat tuntureilla on lähes ratkaistu.
Kymmenen vuoden käyttökokemus Suomessa kehitetyistä lapalämmitysjärjestelmistä on osoittanut, että lapojen etureunan lämmitettävän alan pitää ulottua alun perin suunniteltua pidemmälle jättöreunan suuntaan.
Muuten ankarissa jäätymisolosuhteissa etureunan sulamisvedet saattavat muodostaa uutta jäätä jättöreunalle.

Tuulivoimalan lapojen lämmittäminen vie tehosta noin 5 - 6 prosenttia sekä noin kolme prosenttia energian vuosituotannosta.
Tämä on hyötyyn nähden kannattavaa, sillä Lapin tunturit ovat yhtä tuulisia kuin Suomen parhaat avomerikohteet.
Voimalan lapojen lämmitykseen kuluvan energian määrää voitaisiin entisestään alentaa, jos jäätymisen alkaminen kyettäisiin havaitsemaan paremmin ja havaitsemislaitteet säilyttäisivät herkkyytensä myös pitkien jäätymisjaksojen jälkeen.
ED:2010-11-09
INSSI record number: 41289
+ add basket
« previous | next »
INSSI