Category Archives: Windkraft Technik

Windkraftanlagen aus Winterthur

Windkraftanlagen aus Winterthur wurden in alle Welt exportiert. Die ersten Windkraftanlagen wurden bis 1939 zur Serienreife entwickelt und setzten einen Standard im Windkraftmarkt, der vielfach kopiert und wiederverwendet wurde. In den Anfängen war Windkraft GmbH Winterthur einer der drei ersten international tätigen Windkraftanlagen Hersteller.
Die ab 1980 verkauften Anlagetypen enthalten alle Entwicklungen und Erfahrungen aus mehr als 40 Jahren. Die folgenden Abbildungen und Angaben zu Anlagetypen aus Winterthur sind 1981 in einer Publikation der Arbeitsgruppe Angepasste Technologie (AGAT) erschienen und bilden den vorläufigen Abschluss der Entwicklung. Einige technische Angaben zur Leistungsfähigkeit werden heute nach einer anderen Norm ermittelt.

Technik – Verstellpropeller

Damit Windkraftanlagen den Wind optimal ausnutzen können, wurden schon früh Verstellpropeller entwickelt. Funktionsprinzip: Die Propellerblätter sitzen auf je einem drehbahren Flügelhalter. Diese Flügelhalter sind einerseits gekoppelt durch einen Stern, der damit alle Flügel zwingt, die gleiche Drehbewegung zu machen. Ferner besitzt jeder Flügelhalter ein Zentrifugalgewicht, welches vorgespannt ist.

Mit den Zentrifugal-Gewicht-Gewindestangen wird der Grundanstellwinkel  der Flügel eingestellt. Damit kann der Anlauf bei kleinen Windstärken verringert und eine höhere Leistung erzielt werden. Die robuste Konstruktionsweise ist ein Markenzeichen der Windkraftanlagen aus Winterthur.

Technik – Sturmabschaltung

Am Mast ist die Steuerautomatik Box in etwa 2 m höhe montiert. Diese wird benötigt, um die Anlage bei Sturm vor Überlast zu schützen. Die Steuerautomatik betätigt beim Erreichen einer Windgeschwindigkeit von ca. 50 km/h eine mechanische Spindel, welche über einen Seilzug und einen Mechanismus die Flosse der Windkraftanlage um bis zu 90° einschwenkt.

Dies ist nötig um die Windkraftanlage vor zu hohen Drehzahlen zu schützen und ein Bersten des Rotors zu verhindern. Die Windverhältnisse in den Schweizer Alpen mit Spitzengeschwindigkeiten bis zu 250 km/h machen solche technische Massnahmen nötig.

Technik – Generator

In den Anfängen der Windkraft wurden ausschliesslich Gleichstrom (DC) Generatoren verwendet. Als Transistoren und Dioden auf den Markt kamen wurde sukzessive auf Permanenterregte Wechselstrom (AC) Alternatoren umgestellt. Diese hatten den grossen Vorteil der besseren Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit. Die in Winterthur entwickelten Generatoren, inklusive Magnetisieren des Permanentmagneten, waren eine technische Meisterleistung und setzten einen Standard, der von den Mitbewerbern nur schwer zu übertreffen war.

Abb. 47: Generator zerlegt

Abb. 47: Generator zerlegt

Seit 1970 wurden nur noch Wechselstromgeneratoren hergestellt. Diese Generatoren benötigen einen Gleichrichter für die Batterieladung, dafür sind sie kollektor- und bürstenlos. Die Herstellung dieser Generatoren war mit sehr hohen Kosten und Risiken verbunden. Es mussten sehr grosse Produktionslose eingekauft werden, damit ein “marktfähiger” Preis zustande kam. Diese grosse Zahl an Windkraftanlagen konnte unmöglich in der Schweiz verkauft werden, weil die zunehmende Elektrifizierung den Bedarf immer kleiner werden liess. Dies war mit ein Grund, warum schon sehr früh internationale Projekte realisiert wurden.

WVG120 – Horizontalwindkraftanlage mit Getriebe

wv120 wv120g

 

Typenbezeichnung: WVG120
Beschreibung: Horizontal, Windfahne
Rotorblätter: 3 Rotordurchmesser: 6m
Windgeschwindigkeit Min.: 4m/s Max.: 20m/s
Bremse: Blattverstellung Sturmsicherung: Windfahnenverstellung
Generator: 3-Ph-Synchrongenerator Spannung: 110/220 V
Max. Drehzahl: 250 1/min Getriebe: 1 : 4
Nennleistung: 8,5 kW bei 11 m/s Max. Leistung: 10 kW bei 20m/s

W250 – Vertikal Windkraftanlage

w250copy air zermatt - w250

Typenbezeichnung: W250
Beschreibung: Vertikal, Windfahne
Rotordurchmesser: 0.66m Rotorhöhe: 1.3m
Windgeschwindigkeit Min.: 3m/s Max.: kein Limit
Bremse: Blattverstellung Sturmsicherung: Windfahnenverstellung
Generator: 3-Ph-Synchrongenerator Spannung: 12/24/36/48 V
Max. Drehzahl: kein Limit Getriebe: direkt
Max. Leistung: 150W bei 28 m/s Material: Aluminium

WVG 50 – Horizontal Windkraftanlage mit Getriebe

frankreich suedfrankreich-1

 

Typenbezeichnung: WVG50
Beschreibung: Horizontal, Windfahne
Rotorblätter: 3 Rotordurchmesser: 5m
Windgeschwindigkeit Min.: 4m/s Max.: 20m/s
Bremse: Blattverstellung Sturmsicherung: Windfahnenverstellung
Generator: 3-Ph-Synchrongenerator Spannung: 110 V
Max. Drehzahl: 1000 1/min Getriebe: 1 : 4
Nennleistung: 5 kW bei 11 m/s Max. Leistung: 5,5 kW nei 20m/s

WV25 – Horizontal Windkraftanlage

wv 25 wv25

 

Typenbezeichnung: WV25
Beschreibung: Horizontal, Windfahne
Rotorblätter: 2 Rotordurchmesser: 3,6m
Windgeschwindigkeit Min.: 3m/s Max.: 25m/s
Bremse: Blattverstellung Sturmsicherung: Windfahnenverstellung
Generator: 3-Ph-Synchrongenerator Spannung: 36/48/110 V
Max. Drehzahl: 600 1/min Getriebe: direkt
Nennleistung: 2 kW bei 11 m/s Max. Leistung: 2,2 kW bei 25 m/s

WV15 – Horizontal Windkraftanlage

algerien5-3wv 15

 

Typenbezeichnung: WV15
Beschreibung: Horizontal, Windfahne
Rotorblätter: 2 Rotordurchmesser: 3m
Windgeschwindigkeit Min.: 3m/s Max.: 25m/s
Bremse: Blattverstellung Sturmsicherung: Windfahnenverstellung
Generator: 3-Ph-Synchrongenerator Spannung: 24/36/48 V
Max. Drehzahl: 700 1/min Getriebe: direkt
Nennleistung: 1 kW bei 12 m/s Max. Leistung: 1,2 kW bei 25 m/s

WV05 – Horizontal Windkraftanlage

wv05 wv05b

 

Typenbezeichnung: WV05
Beschreibung: Horizontal, Windfahne
Rotorblätter: 2 Rotordurchmesser: 2.5m
Windgeschwindigkeit Min.: 3m/s Max.: 25m/s
Bremse: Blattverstellung Sturmsicherung: Windfahnenverstellung
Generator: 3-Ph-Synchrongenerator Spannung: 24/36/48 V
Max. Drehzahl: 700 1/min Getriebe: direkt
Nennleistung: 500 W bei 10 m/s Max. Leistung: 600W nei 25m/s