Intelligentes Vereisungsschutzsystem für Läuferschaufeln

In den Zonen des sehr kalten Klimas kann der Wind mit ungeheurer Kraft durchbrennen. Aber Windturbinen sind selten in diesen Regionen bis jetzt errichtet worden. Das Risiko der Eisbildung auf den Läuferschaufeln ist gerade zu hoch. Aber jetzt, gibt ein Energiesparendes Heizsystem diese Turbinen vom Eis in einer Angelegenheit von Sekunden frei. Es wird nur eingeschalten, wenn Wasser einfriert

Einige Firmen schüchtern weg von wind-powered Systemen des Gebäudes in den nördlichen Regionen, obwohl der Wind mit Großmacht dort durchbrennt. Um mit anzufangen, stellen Wetterbedingungen eine Herkulesherausforderung dar: Aerodynamische Eigenschaften verschlechtern, wenn eine Eisschicht auf den Läuferschaufeln sich bildet, während Temperaturen auf unter-null Strecke unter einfrierende Sturmzustände abfallen. Die Turbinen produzieren weniger Energie. Die unerbittliche Wiederverteilung der Lasten stört die Gesamtbalance, die außerdem bedeutet, dass die Blätter Zusammenbruch schneller konnten. Auf dieses ist das Sicherheitsrisiko, das mit den abbrechenden Eiszapfen verbunden ist. Wenn das Risiko der Eisbildung entsteht, schließen die Operatoren sofort die Systeme. Jährliche Energieerzeugung wird deutlich vermindert? die Eisansammlungen verursachen die Leistungsabfälle, die überall von sich 14 bis 20 Prozent erstrecken. Trotz des beträchtlichen Potenzials sind Windturbinen infolgedessen viel weniger wahrscheinlich, in den Regionen des kalten Klimas konstruiert zu werden. Dieses ist wo die EU? s? Windheat Projekt? Schritte in: Arbeitend in der gemeinsamen Zusammenarbeit mit sechs Korporationen von vier EU-Zuständen, entwickeln Forscher am Fraunhofer Institut für Herstellungs-Technik und Automatisierung IPA in Stuttgart ein Energiesparendes Eisanzeigeanlage- und Enteisung(oder enteisen), System für kleine Windturbine-Energiengeneratoren. Zeiträumen der wetterbezogenen Stillstandszeiten sollten vermieden werden auf diese Weise.

Carbon nanotube Schicht veranlaßt das Eis zu schmelzen

Vorhandene Vereisungsschutzsysteme sind energie-intensiv, da sie die gesamte Läuferschaufel oben erhitzen müssen? unabhängig davon, ob gesamtes Blatt wirklich betroffen ist. Aber mit? Windheat? die Projektpartner nehmen einen anderen Weg: Diese Läuferschaufel wird innen zu einer Vielzahl der Zonen geteilt, die jede eine Carbon nanotube (CNT) Schicht beendet wurden. Dann ist ein unterschiedlicher Vereisungsmelder in jede einzelne CNT Schicht integriert. ? Unsere Carbon nanotube Schicht erhitzt nur jene Zonen, die wirklich vereist werden. Diese sind die Ränder der Läuferschaufel in erster Linie? sagt Anne Gerten, Wissenschaftler an IPA.

Diese kleinen, empfindlichen Prüfspitzen messen ständig Temperatur und Feuchtigkeit an der Oberfläche, reagieren zu den geringfügigsten Fluktuationen und ermitteln, wann Wasser einfriert. Wenn Eis dann in einer Angelegenheit von Sekunden ermittelt wird, schalten die Detektoren das Hitzeelement an, das die entsprechende CNT Schicht liefert. Sobald das Eis geschmolzen ist, ist die Hitze automatisch ausgeschalten. ? Wenn die Kombination aus CNT Schicht und Sensoren heraus gebildet ist, können wir die gefrorenen-oben Zonen zielen und erhitzen und im Wesentlichen, nur, wenn es wirklich angefordert wird? addiert Gerten. Das Ziel des Projektes ist, Energieeffizienz durch mindestens 18 Prozent, unter Verwendung dieser enteisenstrategie zu erhöhen.

Die CNT Schicht, gerade einige starke Mikrometer, kann auf die Läuferschaufel leicht zugetroffen werden. Sie wird angewendet, indem man CNT auf einen selbstklebenden Plastikfilm sprüht. Frei-Mantel isoliert die Schicht und schützt sie zusätzlich vor Feuchtigkeit und mechanischen Effekten. Die Forscher wählten dieses Material wegen seiner ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften vor. ? Prinzipiell sind diese Carbon nanotubes eingewickelte Schichten des Graphits, die in den verschiedenen Plätzen sich berühren. An diesen Kontaktpunkten wird der elektrische Strom in Hitze umgewandelt? der Forscher erklärt.

Tests im Windtunnel

Welche Bereiche der Läuferschaufeln sind gegen Eisanhäufung besonders empfindlilch? Im Projekt sie Gebrauchtgeräte- Simulationen, zum dieses herauszufinden. Vor allem fallen die Ränder der Blätter aus, die neuralgischen Punkte zu sein. Die IPA Forscher waren in der Lage, diese Entdeckungen durch Tests im Windtunnel zu bestätigen. Am Mangel wurden 30 Grad Celsius-, im Eis, Regen und mit Windgeschwindigkeiten der bis 120 km-/hverschiedenen Prototypen unter aus dem wirklichen Leben Bedingungen geprüft. Unter anderem statteten die Wissenschaftler die Läuferschaufel eines kleinen Windturbinegenerators mit der CNT Schicht aus. ? Wir haben erschwingliche Materialien an den Sensoren und an den Heizelementen angewendet. Die ist eine wichtige Vorbedingung zur Herstellung des Vereisungsschutzsystems durchführbar für Serienproduktion? erklärt Dipl. - Ing. Sascha Getto, ein Kollege von Anne Gerten? s an IPA und Forscher verantwortlich für die Windtunneltests. ? Wir entwarfen und errichteten die Prototypen für kleine Windturbinesysteme, aber sie sind für hochwertigen Umbau. absolut verwendbar? Getto betrachtet Luftfahrt, ein möglicher Anwendungsbereich für das Windheat System auch zu sein? welches Flugzeugflügel enteisen könnte.