haku: @instructor Laakso, Timo / yhteensä: 11
viite: 2 / 11
Tekijä:Wallenius, Tomas Nils-Johan
Työn nimi:Tuulivoimalan lapoihin kertyvän jään aiheuttamat tuotantotappiot eri tehonsäätömenetelmillä
The effect of icing on wind turbine energy production losses with different control strategies
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2007
Sivut:75 + (6)      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Konetekniikan osasto
Oppiaine:Lämpötekniikka ja koneoppi   (Ene-39)
Valvoja:Lampinen, Markku
Ohjaaja:Laakso, Timo
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  6173   | Arkisto
Avainsanat:icing
control strategies
production losses
jäätyminen
tehonsäätömenetelmät
tuotantotappio
Tiivistelmä (fin):Työssä kehitettiin menetelmä eri tehonsäätötavoilla varustettujen tuuliturbiinien tuotantotappioiden arviointiin, kun tuuliturbiinin lapoihin kertyy jäätä.
Työssä selvitettiin myös jään vaikutuksia tuuliturbiinin lapojen nosto- ja vastusvoima-kertoimiin.
Lisäksi työssä kehitettiin mallia aktiivisakkaussäätöisen tuuliturbiinin toiminnan simuloimiseksi.

Kehitetty tuotantotappioiden arviointimenetelmä perustuu tuuliturbiinin dynamiikan mallintamiseen ja jään aiheuttamien aerodynamiikan muutosten tuntemiseen.
Jään kertymisen johdosta muuttuneiden nosto- ja vastusvoimakertoimien perusteella laskettuja tuuliturbiinin tehoja vertailtiin Olos -tunturilta kerättyihin mittaustuloksiin.
Vertailun perusteella tulokset vastasivat kohtuullisen hyvin mittaustuloksia.

Passiivisakkaussäätöistä vakiopyörimisnopeuksista ja lapakulmasäätöistä muuttuva- pyörimisnopeuksista tuuliturbiinia vertailtiin jäätävien olosuhteiden vaikuttaessa tuuliturbiinien toimintaan.
Eri säätömenetelmiä vertailtiin laskemalla tuuliturbiinin vuosituotantoa tuulen Weibull -jakauman perusteella.
Tuotantotappioita vertailtaessa vaihdeltiin vuotuista keskituulennopeutta, jäätymisen kokonaiskestoa vuodessa sekä ohuen huurteen ja paksumman jääkerroksen vaikutusaikojen keskinäistä suhdetta jäätymisen kokonaiskestosta.

Tutkimuksen perusteella jäätävissä olosuhteissa tuuliturbiinin tehonsäätömenetelmä vaikuttaa sähköntuotantoon.
Jäätymisolosuhteiden ollessa vakavia ja tuulennopeuden ollessa suuri ovat passiivisakkaussäätöisen tuuliturbiinin suhteelliset tuotantotappiot pienemmät kuin lapakulmasäätöisen tuuliturbiinin.
Jäätymisen ollessa huurretyyppistä kevyempää jäätymistä tai tuulennopeuden ollessa alhainen, ovat lapakulmasäätöisen ja muuttuvapyörimisnopeuksisen tuuliturbiinin tuotantotappiot pienemmät.

Talviolosuhteiden, kuten jäätymisen huomioimatta jättäminen, voi johtaa suuriinkin tuotantotappioihin.
Työssä kehitettyä tuotantotappioiden arviointimenetelmää voidaan käyttää hyväksi tuulivoiman investointeja suunniteltaessa eri tuuliturbiinityyppien vertailuun.
ED:2007-11-15
INSSI tietueen numero: 34860
+ lisää koriin
INSSI