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Lernmaterialien für Windenergienutzung-Schwerpunkt Offshore an der TU Hamburg-Harburg

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TESTE DEIN WISSEN
Wie ist die Schnelllaufzahl λ definiert?
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TESTE DEIN WISSEN
λ=(R*Ω)/V=Blattspitzengeschw./ungestörte Windgeschw.

λo = ca. 1 : Langsamläufer (Kraftmaschine) λo > 5 : Schnellläufer (Turbine)

-> bestimmt Leistungskurve und Rotorform
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TESTE DEIN WISSEN
Wieviel Leistung kann dem Wind maximal entzogen werden?
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TESTE DEIN WISSEN
Leistungsbeiwert:
cp_max=59%

cp=P/P_Wind
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TESTE DEIN WISSEN
Wie ist der Kapazitätsfaktor definiert?
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TESTE DEIN WISSEN
Kapazitätsfaktor=Jahresenergieertrag/(Nennleistung*Stunden pro Jahr)
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TESTE DEIN WISSEN
(Ursachen für) Wake-Effekte?
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TESTE DEIN WISSEN
Wake Effekt: Turbinen hinter anderen Turbinen erreichen niedrigere Windgeschwindigkeiten.
typische Verluste in einer Windfarm: 5-15%

Ursachen:
  • Abstand von WKAs
  • Windrichtung
  • Turbulenzintensität
  • Leistungskurve der WKAs
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TESTE DEIN WISSEN
Wie viel macht nur die WEA selbst bei den LCOE aus?
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TESTE DEIN WISSEN
ca. 25-35%
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TESTE DEIN WISSEN
Welche Aspekte beeinflussen die Wirtschaftlichkeit?
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TESTE DEIN WISSEN
  • Erträge - Anlagengröße, Rotorblätter, Wirkungsgrade, Leistungsbeiwert
  • Kosten - integraler Ansatz, Informationsdatenbank
  • Flexibilität - Plattformstrategie, Turm/Gründung, Netzanbindung, Wartung
  • Verfügbarkeit - Zuverlässigkeit, Zugänglichkeit, Servicefreundlichkeit, Servicestrategie
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TESTE DEIN WISSEN
Welche Aufgabe hat ein Getriebe und welche Anordnungen gibt es?
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
Umwandlung hohes Moment, niedrige Drehzahl -> niedrigeres Moment, höhere Drehzahl

  • Mehrstufengetriebe
  • Einstufengetriebe
  • Direktantrieb (kein Getriebe)
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TESTE DEIN WISSEN
Wichtigste Komponenten einer WEA
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • Kühler
  • Lager
  • Umrichter 
  • ggf. Getriebe
  • Generator
  • ggf. Bremse
  • Pitch-System/-Antrieb
  • Rotorblätter
  • Transformator (oft im Turm wegen weniger Leitungsverlust)
  • Turm
  • ggf. Kupplung
  • Heli-Hoist (Zugang für Wartung bei schlechtem Wetter)
  • Azimuthantrieb zur Windnachführung
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TESTE DEIN WISSEN
Hilfskräne in Offshore WEA
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TESTE DEIN WISSEN
  • Gondelkran
  • Gondel-Kettenzug
  • Schienensysteme in Gondel
  • Kran auf Anladeplattform
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TESTE DEIN WISSEN
Welche Hauptfunktionen hat das Pitch-System?
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • Leistungsregelung der WEA
  • Aerodynamische Bremse der WEA
Lösung ausblenden
TESTE DEIN WISSEN
Welche Arten der Regelung gibt es und wie funktionieren sie?
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • passive Stall-Regelung: Bei hohen Windgeschwindigkeiten kommt es zum Stall (Leistungsabriss)
  • aktive Stall-Regelung: die Rotorblätter werden gedreht, damit es zum Stall kommt
  • Pitch-Regelung: die Rotorblätter werden aus dem Wind gedreht bei zu hohen Windgeschwindigkeiten
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TESTE DEIN WISSEN
2 Bauformen von Windenergieanlagen
Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
Langsamläufer -> Windkraft
Schnellläufer -> Windenergie
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  • 38781 Karteikarten
  • 821 Studierende
  • 145 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Windenergienutzung-Schwerpunkt Offshore Kurs an der TU Hamburg-Harburg - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:
Wie ist die Schnelllaufzahl λ definiert?
A:
λ=(R*Ω)/V=Blattspitzengeschw./ungestörte Windgeschw.

λo = ca. 1 : Langsamläufer (Kraftmaschine) λo > 5 : Schnellläufer (Turbine)

-> bestimmt Leistungskurve und Rotorform
Q:
Wieviel Leistung kann dem Wind maximal entzogen werden?
A:
Leistungsbeiwert:
cp_max=59%

cp=P/P_Wind
Q:
Wie ist der Kapazitätsfaktor definiert?
A:
Kapazitätsfaktor=Jahresenergieertrag/(Nennleistung*Stunden pro Jahr)
Q:
(Ursachen für) Wake-Effekte?
A:
Wake Effekt: Turbinen hinter anderen Turbinen erreichen niedrigere Windgeschwindigkeiten.
typische Verluste in einer Windfarm: 5-15%

Ursachen:
  • Abstand von WKAs
  • Windrichtung
  • Turbulenzintensität
  • Leistungskurve der WKAs
Q:
Wie viel macht nur die WEA selbst bei den LCOE aus?
A:
ca. 25-35%
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Q:
Welche Aspekte beeinflussen die Wirtschaftlichkeit?
A:
  • Erträge - Anlagengröße, Rotorblätter, Wirkungsgrade, Leistungsbeiwert
  • Kosten - integraler Ansatz, Informationsdatenbank
  • Flexibilität - Plattformstrategie, Turm/Gründung, Netzanbindung, Wartung
  • Verfügbarkeit - Zuverlässigkeit, Zugänglichkeit, Servicefreundlichkeit, Servicestrategie
Q:
Welche Aufgabe hat ein Getriebe und welche Anordnungen gibt es?
A:
Umwandlung hohes Moment, niedrige Drehzahl -> niedrigeres Moment, höhere Drehzahl

  • Mehrstufengetriebe
  • Einstufengetriebe
  • Direktantrieb (kein Getriebe)
Q:
Wichtigste Komponenten einer WEA
A:
  • Kühler
  • Lager
  • Umrichter 
  • ggf. Getriebe
  • Generator
  • ggf. Bremse
  • Pitch-System/-Antrieb
  • Rotorblätter
  • Transformator (oft im Turm wegen weniger Leitungsverlust)
  • Turm
  • ggf. Kupplung
  • Heli-Hoist (Zugang für Wartung bei schlechtem Wetter)
  • Azimuthantrieb zur Windnachführung
Q:
Hilfskräne in Offshore WEA
A:
  • Gondelkran
  • Gondel-Kettenzug
  • Schienensysteme in Gondel
  • Kran auf Anladeplattform
Q:
Welche Hauptfunktionen hat das Pitch-System?
A:
  • Leistungsregelung der WEA
  • Aerodynamische Bremse der WEA
Q:
Welche Arten der Regelung gibt es und wie funktionieren sie?
A:
  • passive Stall-Regelung: Bei hohen Windgeschwindigkeiten kommt es zum Stall (Leistungsabriss)
  • aktive Stall-Regelung: die Rotorblätter werden gedreht, damit es zum Stall kommt
  • Pitch-Regelung: die Rotorblätter werden aus dem Wind gedreht bei zu hohen Windgeschwindigkeiten
Q:
2 Bauformen von Windenergieanlagen
A:
Langsamläufer -> Windkraft
Schnellläufer -> Windenergie
Windenergienutzung-Schwerpunkt Offshore

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