Folgen der Rotorblattverlängerung für den Rotor des Windrads

Folgen der Rotorblattverlängerung für den Rotor des Windrads

Wenn man berücksichtigt, dass die Windkraftanlage (WKA) für eine bestimmte Last und eine bestimmte Funktionsweise ausgelegt ist, müssen Änderungen an der Struktur auf mögliche Auswirkungen hin untersucht werden. Im Fall der RBE – Rotorblattverlängerung werden 1,5 Meter lange Verlängerungen an den Rotorblättern von Windrädern montiert. Wie kann sich die Belastung der ursprünglichen Ausstattung durch diese Verlängerung erhöhen? Die Auswirkungen der Änderung auf die Struktur müssen bewertet werden.

Für die Messkampagne wurden zwei nebeneinander stehende Windräder vom Typ Bonus 54 ausgewählt und an jeweils einem Rotorblatt mit Datenschreibern ausgestattet. In diesem Artikel werden die hauptsächlichen Folgen der Rotorblattverlängerung für den Rotor der Windkraftanlage dargestellt:

  • Alterung und Zustand des Rotorblatts

Die RBE wird an Standorten mit überschätzten Windbedingungen eingesetzt. Daher unterliegen die ursprünglichen Rotorblätter (und die Windkraftanlage) allgemein geringeren Lasten als erwartet. Dennoch wird jedes Rotorblatt vor einer Modifikation auf Anwendbarkeit geprüft.

  • Blattwinkelsteuerung (aktive Stallregelung)

Die Blattwinkelsteuerung erfährt eine um ca. 1-3 % erhöhte Last, was immer noch innerhalb der festgelegten Toleranzen liegt.

  • Zusätzliche Lasten

Trotz der zusätzlichen Lasten auf den Rotorblättern liegen die Werte innerhalb der Toleranzen.

  • Geräuschpegel

Nach der Rotorblattverlängerung existiert eine zusätzliche Geräuschbelastung von ca. 1,1 dB(A), die aber innerhalb der vorgegebenen Grenzen liegt, da die Rechenungenauigkeit basierend auf IEC 61400-11 ± 2 dB(A) beträgt.

  • Blitzschutz

Der ursprüngliche Blitzableiter wird in Einklang mit IEC 61400-24 an der neuen Spitze angebracht.

  • Eigenfrequenzen des Rotors

Hinsichtlich der Eigenfrequenzen des Rotors wurden aufgrund der Rotorblattverlängerung keine kritischen Veränderungen festgestellt.

  • Rotorschub

Wegen der natürlichen Erhöhung des Rotorschubs durch die Rotorblattverlängerung muss die Abschaltwindgeschwindigkeit von 25 m/s auf 23 m/s reduziert werden. Somit ist der absolut höchste verfügbare Rotorschub auf den ursprünglichen Wert begrenzt. Auf diese Weise ist die vordefinierte Sicherheit gewährleistet.

Die Messkampagne vor und nach der Modifikation der Rotorblätter zeigte wie erwartet ähnliche Daten und Verhalten für die beiden nebeneinander stehenden Windkraftanlagen.

Energiekontor hat eine weitere Rotorblattverlängerung (RBV) in einem Windpark in Portugal installiert, um die Produktion des Windrads zu erhöhen. Die Montage fand im Juni 2015 statt; für weitere Einzelheiten siehe Bilder unten.

Es wurde nachgewiesen, dass die zusätzlichen Belastungen der WKA durch die RBE alle innerhalb der Parameter liegen, die in Einklang mit der Internationalen Elektrotechnischen Kommission für deren Klassifizierung definiert wurden, so dass die Standzeit der modifizierten Windräder nicht beeinträchtigt wird. Dies wurde durch die Projektkalkulation und durch die Untersuchung eines Prototyps nach 3-jährigem Betrieb nachgewiesen, bei der sich gezeigt hat, dass der Zustand des Getriebes sowie der Rotorblätter und ihrer Verlängerungen abgesehen von den normalen Abnutzungs- und Verschleißerscheinungen keinen zusätzlichen Verschleiß aufwies.

Nach der Montage der RBE an der Windkraftanlage sollte für das erste Jahr ein kürzeres Inspektionsintervall gewährleistet werden. Alle möglichen Mängel können durch eine traditionelle Sichtprüfung, wie sie auch für das ursprüngliche Rotorblatt erfolgt, erkannt werden, ohne dass irgendwelche Sensoren installiert werden müssen. Die kritischsten Stellen sind die Verbindung zwischen der Blattspitzenverlängerung und dem ursprünglichen Rotorblatt, die hintere Kante und der Blitzableiter.

Wenn Sie die Stromproduktion Ihres Windparks durch den Einsatz einer kosteneffizienten Lösung steigern wollen, dann sollten Sie die Rotorblattverlängerung von Energiekontor in Betracht ziehen. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

Seixinhos energiekontor windpark

Seixinhos (Portugal) – Windpark von Energiekontor.