Pågående forskningsprojektVindkraft
En ökad global elkonsumtion, oro för sinande icke-förnybara energikällor och ett ökat miljötänkande får oss att rikta intresset mot alternativa energikällor såsom vindenergi. Tack vare att vinden både är gratis och förnybar, samt att miljöutsläppen hos vindkraftverken är obefintliga är vindenergi ett bra komplement till reglerbara källor såsom vattenkraft. Vinden medför inga transport- eller avfallskostnader och dessutom är bränslepriset noll. Dock är det ännu idag relativt kostsamt att omvandla vind till elenergi, varför forskning och utveckling är nödvändigt för att i framtiden effektivt kunna utnyttja vindkraft i stor skala. Utvecklingstrenden går mot större och lättare vindkraftverk med allt högre verkningsgrad. Energin i vinden är proportionell mot vindhastigheten i kubik och därför placeras allt fler vindkraftverk ute till havs där det både blåser mer och jämnare än över land. Ytterligare effektiviserande åtgärder kan vara att minska antalet ingående komponenter samt att fortsätta utveckla generatorer, vingprofiler m.m.
Avdelningens vindkraftsforskning har till syfte att bidra till enklare, mer effektiva och mer resurssnåla vindkraftverk. Arbetet inriktas särskilt mot vertikalaxlade vindkraftverk med direktdrivna permanentmagnetiserade generatorer. För att förstå dess egenskaper omfattar avdelningens forskning både elektriska maskiner, strukturmekanik och aerodynamik. I det ena projektet ingår att beräkningsmässigt undersöka positiva egenskaper hos direktdrivna långsamtgående permanentmagnetiserande vindkraftsgeneratorer. I första hand eftersträvas en god överlastförmåga för att öka möjligheten att utvinna mer energi ur höga vindhastigheter. I ett annat projekt där hela systemet studeras görs mekaniska och elektromekaniska beräkningar för att t.ex. klargöra växelverkan mellan systemets olika delar och beräkna torsionssvängningar i axel. Ett tredje projekt syftar till att utveckla ett program/designverktyg för att kunna studera aerodynamiska egenskaper hos turbiner i vertikalaxlade vindkraftverk (närmare bestämt H-rotorer). Inledningsvis görs detta med en tvådimensionell modell där hänsyn tas till alla viktiga fysikaliska faktorer.Inom forskningsområdet utförs dessutom experimentell forskning där de teoretiska resultaten tillämpas och verifieras i praktiken. År 2005 togs ett första steg genom konstruerandet av ett vertikalaxlat vindkraftverk på 2 kW, se bild.
Under 2006 har ett vindkraftverk på 12 kW designats och konstruerats på avdelningen. Det kompletta vindkraftverket installerades och provkördes i mitten av december, se bild samt film. Vindkraftverket som är placerat utanför Uppsala är 6 meter högt och har 5 meter långa vingar. Det förväntas generera 12 kW vid vindar på 12 m/s. Denna första prototyp kommer användas för att göra åtskilliga tester på hela systemet och kommer därför vara en stor tillgång för forskningsprojektet, se mer information i detta informationsblad.
Se film på vindkraftverket: QuickTime, Stor 27MB | Normal 5 MB | Liten 2 MB
|
