Exam text content

 

 

Ant Levonen
W,kc lin ee sde ht.
DEE-53020 — Tuulivoiman perusteet . n a kä
Tentti 20.10.2014 Lasse Söderlund

Saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta tentissä

I Selitä lyhyesti seuraavat käsitteet: (1p/ kohta)

a) Hydrostaattinen tasapaino
b) Geostrofinen tuuli

o) Kärjen nopeussuhde

d) Passiivinen sakkaussäätö
e) Betzin laki

£ Kohtauskulma

2 Tuuli luonnonilmiönä
Kopioi oheinen karttakuva karkeasti vastauspaperiisi,
ja hahmottele karttaan rajakerroksen yläpuolisten il-
mavirtausten suuntia. Piirrä myös toinen kuva, jon-
ka avulla havainnollistat tilanteen muuttumista raja-
kerroksen siirryttäessä. Perustele vastauksesi huolel-
lisesti. (6p)

 

35 Lähde liikkeelle käsitteistä vastus- ja nostovoima, ja perustele huolellisesti, miksi
vaaka-akselisen tuulivoimalan lavassa on kierrettä pituusakselin suhteen. (6p)

4. a) Mihin vakionopeuksisen tuulivoimalatyypin toiminta perustuu ? Kerro myös,
miten ko. voimalatyypin teho riippuu maanpäällisen tuulennopeuden muu-
toksista. (3p)

b) Tuulivoimalan tuottamaa tehoa aletaan rajoittaa nimellistuulennopeutta voimak-
kaammilla tuulilla. Tähän on periaatteessa olemassa kolme erilaista vaihtoehtoa.
Mitä nämä tehonsäätömenetelmät ovat, ja miten ne eroavat toisistaan ? (3p)

5. Kurssin ekskursio tehtiin tänä keväänä Honkajoelle, johon Taaleritehdas Oy on ra-
kennuttanut 21,6 MW:n tuulipuiston. Puisto koostuu yhdeksästä Nordexin DFIG-
tyyppisestä turbiinista.

Jos sinulla on hallussasi Nordexin turbiinien tehokäyrät sekä mittauksiin perustuvat
tuulennopeuden weibull-jakaumat voimaloiden napakorkeuksilta, miten pystyt kar-
keahkosti arvioimaan tuulipuiston vuotuista energiantuotantoa. Kerro myös, miten
saat laskettua huippukäyttöajan ja kapasiteettikertoimen. (6p)