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Bessere Kühlsysteme für Windkraftanlagen

04.12.2014

Uffe Eriksen hat Lösungen entwickelt, wie Generator und Hauptlager von Windenergieanlagen effizienter und umweltfreundlicher gekühlt werden können.

Der Däne will diese Energieform damit zu einer echten Alternative zu fossilen Energiequellen machen. Deshalb hat Eriksen mit seinem Team im dänischen Brande eineinhalb Jahre lang daran gearbeitet, ein Luftkühlsystem für leistungsstarke Windturbinen zu entwickeln.

Das Hauptlager einer Windkraftanlage ist hohen Belastungen ausgesetzt. Ein erster Schritt zu seiner höheren Leistungsfähigkeit ist, seine Temperatur mit Fettschmierung kontrollieren zu können.

Bislang war es nur möglich die Leistung durch eine Kühlung für Lager mit Ölschmierung zu kontrollieren, jetzt funktioniert das auch bei Lagern mit Fettschmierung. Dabei vereinfachen die neuen Technologien die Konstruktion der Anlagen und sorgen für bessere Leistung.

Die neue Luftkühlung leitet die Außenluft durch die Gondel in den Generator. Hohe Luftfeuchtigkeit oder Salz können zu Korrosion führen und Schäden an der Maschine verursachen.

Deshalb wird die Luft zunächst gefiltert und entfeuchtet, bevor sie von einem Ventilator zu den temperaturempfindlichen Generatorteilen geblasen wird.

Über einen Ausgangskanal strömt die Kühlluft wieder nach draußen, ohne dass zusätzliche Öffnungen im Gehäuse des Generators zur Außenseite hin notwendig sind.

Generator läuft mit höherer Last und bringt mehr Leistung

Im Vergleich zu einem konventionellen Luft-Wasser-Luft-Wärmetauscher ist die Wärmeübertragung bei der direkten Luftkühlung effizienter, außerdem ist die Konstruktion an sich deutlich einfacher. Der große Vorteil der Außenluftkühlung ist, dass der Generator durch die bessere Kühlung mehr Leistung produziert.

Ein Wärmetauscher arbeitet nur mit Temperaturverlust. Das heißt, die niedrigste im Generator zu erreichende Temperatur liegt immer über der Außentemperatur. Deshalb ist die Luftkühlung konventionellen Kühlsystemen überlegen. Durch die niedrigere Temperatur kann der Generator unter höherer Last laufen und so mehr Energie erzeugen.

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.com/innovation/de

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