|
En af Juuls hjemmelavede vindmålere. Foto: Energimuseet
1948, Johannes Juul indleder vindmålinger i SEAS-elnetområdet på Sydsjælland og Lolland-Falster.
Juul anvendte eget måleudstyr, for eksempel, som det ses på billedet ovenfor, monteret på en elmast. Senere blev hans selvbyggede vindmålere suppleret med udstyrslån fra Electricité de France i Paris and the Electrical Research Association i London.
Kilde: "Vindkraftens historie i Danmark, 6". Jytte Thorndahl.
Gedser på Danmarks Sydspids blev valgt til vindmålingerne. Lokaliteten er beliggende nær det åbne hav, omgivet af flade åbne landskaber, uden nogen beskyttelse mod vinden. Det gør Gedser sammenlignelig med den jyske vestkyst, der regnes for Danmarks bedste placering for vindmøller.
Kilde: "Analysis of Gedser Wind Turbine Data 1977-79".
|
|
|
Foto: Energimuseet
|
1954. Tegningen (ovenfor) viser Juuls design til et multi-rotoranlæg. Prisen pr. produceret kWh ville være lavest med tre rotorer på samme tårn. Juuls andet designforslag viser Gedsermøllen på et gittertårn, der senere blev erstattet med et betontårn.
Kilde: "Vindkraftens historie i Danmark, 6", Jytte Thorndahl.
|
|
Multirotormøllen på DTU Risø Campus. Foto: Risø/DTU Vindenergi
2016-2018 - Risø og Vestas tester Multirotormølle
"Det er lidt mere end to år siden, at den noget anderledes multirotorvindmølle blev sat op på DTU Risø Campus. Vindmøllen, der har hele 4 rotorer med vinger har skilt sig ud sammenlignet med den gængse vindmølle, som de fleste kender.
Men nu er epoke forbi. For i disse dage bliver den ikoniske vindmølle taget ned. Vestas, der står bag opsætningen af vindmøllen, er sammen med DTU færdig med at teste på konceptet, og derfor bliver vindmøllen taget ned, forklarer Erik Carl Lehnskov Miranda fra Vestas:
"Med nedtagningen af multirotoren afsluttes et interessant og udbytterigt projektsamarbejde mellem Vestas og DTU Vindenergi. Vi glæder os til at publicere testresultaterne sammen med DTU i Wind Energy Science i 2019," siger Erik Miranda, Director, Mechanical, Loads & Control Technologies hos Vestas."
Kilde: farvel-til-multirotoren
Publikation: 2019, "Power curve and wake analyses of the Vestas multi-rotor demonstrator" -
orbit.dtu.dk/
en/publications
|
|
|
Foto: Energimuseet
1957. Gedser Forsøgsmølle. Upwind. Rotor diameter: 24 m. Performance: Self-starting at 5 m/s. 200 kW at 15 m/s. Typical annual production: 350,000 kW/year.
Tegningen (ovenfor) viser Juuls endelige design af tårnet. Her ses, hvordan vingerne med deres stag og wirer samt maskinkabinen er monteret på tårnet. Det lodrette rør (1) er lavet af forspændt beton, hvor støttebenene (2) og fundamentet (3) er lavet af armeret beton. Møllecylinderen (4) er placeret mellem tårnet og kabinen. Serviceplatformen (5) er tilgængelig via en indvendig og udvendig stige (6). I nærheden af tårnet er der et transformerhus af stålplader (7).
Afstivning af de tre rotorblade med stag og wirer er sandsynligvis grunden til, at rotoren har overlevet kontinuerlig drift i et årti uden problemer.
Kilde: 1977-1979 - DTU rapport vedr. NASA and DOE's test kørsler af Gedser Forsøgsmølle for det amerikanske energiprogram.
"Analysis of Data from the Gedser Windturbine - 1977-1979" 
|
|
|
|
Rotorblad. Foto: Energimuseet
Citat fra Johannes Juuls tale "Design of Wind Power Plants in Denmark" på FN-konferencen, Rom, 1961:
"Bremseklapperne (1) udgør 12 procent af overfladen af rotorbladene og er en integreret del af rotorbladene under normale driftsforhold for systemet. Hver klap er fastgjort til en rørformet bærestang (2), som vil, når den aktiveres af møllens automatik, bevæge sig ca. 300 mm langs vingens længdeakse samt bevæge sig i en forbindelsesbevægelse (3) i den faste del af vingen. Ved denne bevægelse drejes bremseklappen ca. 60° ud fra bladets plan og dermed modvirke den resterende del af bladet og bringe møllen til standsning. Bremseklapperne betjenes af en hydraulisk servomotor (5) i forbindelse med automatik.
Når møllen starter, vil servomotor trække bremseklapperne i arbejdsstilling. Når den stopper, vil centrifugalkraften tvinge klapperne ud i bremseposition. Rotorbladsbjælken (4) er firkantet og består af 16 mm og 10 mm svejsede stålplader.
(...) Træprofiler former vingens forkant og støtter bagkanten. Når man designer rotorbladene som beskrevet ovenfor, skal man huske på, at produktionsmulighederne var begrænsede. I fremtidig industriel serieproduktion kan rotorbladene uden tvivl laves mere omkostningseffektivt af andre materialer end aluminiumsplader, f.eks. glasfiberforstærket plast."
Kilde:
Johannes Juuls tale "Design of Wind Power Plants in Denmark" på FN-konferencen, Rome, 1961:
"Design of Wind Power Plants in Denmark"
Juul medbragte styrthjelm i glasfiber på møde med vindkraftudvalget 1955
"Muligvis anså vindkraftudvalget glasfiber for endnu ikke at være afprøvet tilstrækkeligt. Men vi ved, at glasfiber har været debatteret, fordi Juul på et møde i udvalget i 1955 medbragte en styrthjelm i glasfiber og berettede om, at et engelsk firma ville beklæde deres vinger med glasfiber. Vindkraftsudvalgets teknikkere besluttede herefter at lade Gedsermøllens bremseklapper beklæde med glasfiber i stedet for aluminium, mem det blev aldrig virkelighed."
Selvstartende ved 5 m/s
"Vingen fik et smig på 3 grader ved vingespidsen og 16 grader ved vingens start. Det var dette smig, som Juul i 1948 ved sine vingeforsøg for SEAS havde fundet, gjorde vingerne selvstartende ved 5 m/s."
Stall-regulering - en af Juuls geniale reguleringsanordninger
"Vindmøllen skulle have et fast omdrejningstal forstået på den måde, at ydelsen skulle stige med omdrejningstallet, indtil en maksimal værdi blev opnået, og derefter skulle den holde sig konstant. Den maksimale ydelse skulle være 200 kW ved en vindhastighed på 15 m/s. Hvis vindhastigheden oversteg dette tal, ville ydelsen ikke stige yderligere pga "afstalling".
Stalling opstår, når vindens indfaldsvinkel på vingerne bliver for stor. Luften får derved sværere ved at komme væk fra vingen og omdrejningstallet vil ikke blive større. Juul havde benyttet stallingsfænomenet til regulering på de to tidligere SEAS-møller. En meget enkel metode til at hindre overbelastning i storme og i forhold til de udenlandske forsøg noget ganske nyt og enestående på vindmølleområdet. Stall-regulering er en af Juuls geniale reguleringsanordninger. Det kunne være svært at beregne stallingens betydning, men gentagne forsøg med forskellige vingeprofiler og iagttagelser af påvirkninger fra skiftende vinger gav løsningen."
Kilde: "Kapitler af vindkraftens historie i Danmark. 2." Jytte Thorndahl, Museumsinspektør, Energimuseet.
|
|
|
|
En af Gedser Forsøgsmølles vinger under renovering på Hvide Sande Skibs- og bådebyggeri i 2004. Foto: Energimuseet
Rotor- og maskinkabinen på Gedser Forsøgsmølle blev taget ned i 1993 og bragt til Energimuseet i Jylland. Især vingerne var i dårlig stand og kunne ikke udstilles. Først i 2004 lykkedes det Energimuseet at samle penge ind til at renovere to vinger (den 3. er opmagasineret) og dermed indvie Johannes Juuls mesterværk som en af museets mest værdifulde skatte.
Museumsinspektør Jytte Thorndahl, der har taget initiativ til renovering og udstilling af Juuls rotor- og maskinkabine på Energimuseet, oplyser, at hver vinge er konstrueret med op til 3000 skruer. Som medlem af projektgruppen "Drift af Gedser Forsøgsmølle", er det Jytte Thorndahls anbefaling at imødekomme Juuls anmodning i 1955 til Vindkraftudvalget og i 1957 til SEAS bestyrelse, om fremstilling af rotoren i glasfiber.
|
|
|
|
|
2005. - Udstilling af Juuls rotor og maskinekabine på Energimuseet. Foto: Energimuseet
|
| |
|
|
Maskinkabinen. Foto: Energimuseet
Citat fra Johannes Juuls tale "Design of Wind Power Plants in Denmark" på FN-konferencen, Rom, 1961:
"Maskinkabinens design er vist på tegningen ovenfor. Vingerne (1) er boltet på navet (2), som har to indbyggede hovedlejer (3) og (4). Sidstnævnte (4) kan ikke udskiftes uden at fjerne rotor og nav. Dens dimensioner er derfor meget rigelige, så den ifølge beregninger skulle have en meget lang levetid. Hovedleje (3) er det aksiale trykleje og kan udskiftes uden at fjerne rotor og nav som er monteret på en dorn (5) fastgjort i kabinen. Hydraulikforbindelse (6) fungerer som olietryksrør for servicemotorerne, som er monteret på vingerne for at trække bremseklapperne i flush position."
Yderligere detaljer:
Johannes Juuls tale "Design of Wind Power Plants in Denmark" på FN-konferencen, Rom, 1961:
"Design of Wind Power Plants in Denmark"
|
Bogø-møllens FLS tandhjulsgear for dyrt at reetablere i Gedser
Gearet mellem rotor og generator havde to trin. Det første langsomtgående trin fra rotoren bestod af et kædetræk med 2-delte kædehjul med 2 rullekæder.
Det inderste hurtigtgående trin (jf. foto ovenfor) havde en tredobbelt rullekædetræk til generatoren. Oprindeligt ville man gerne have haft et tandhjulsgear, for det havde man gode erfaringer med fra Bogø-møllen. Tandhjulsgearet på Bogø-møllen havde F.L. Smidth konstrueret ud fra de gear, man brugte ved de store ovne til cementproduktionen. Samme gearing havde også været brugt på Vester Egesborg møllen. Men tandhjulsgearet viste sig at blive for dyrt.
Kilde: "Kapitler af vindkraftens historie i Danmark. 2." Jytte Thorndahl, Museumsinspektør, Energimuseet.
Jytte Thorndahl anbefaler installation af nyere, bæredygtige gearsystem i genskabt operationel Johannes Juul Prototype.
Selvom designet skal ligne originalen, er det vigtigt at tilpasse driften vor tids ekstreme vejrforhold. Desuden vil Juuls prototype være underlagt gældende sikkerhedskrav og er ligesom andre vindmøller i Danmark allerede underlagt et årligt servicebesøg af certificerede vindmøllevirksomheder.
|
|
|
|
|
|
Johannes Juuls unikke sikkerhedsrelæ. Foto: Energimuseet
|
Citat fra "Gedser Forsøgsmølle - stammoder til vor tids vindmøller", kapitel "En vigtig dansk historie om ny teknologi", Jytte Thorndahl, museumsinspektør på Energimuseet
1974 - Amerikansk besøg forud for NASAs vindmølle-program
"På vej til et møde i Stockholm i 1974 besøgte de to amerikanere Louis Divone og Joseph Savino Danmark. De havde til opgave at undersøge mulighederne for at indføre vindmøller som alternativ energikilde for den amerikanske rumforskningsinstitution NASA og den amerikanske videnskabsfond kaldet, NSF.
Deres danske værter inviterede dem til at se nærmere på Gedser Vindmølle, som på det tidspunkt var verdens eneste store moderne vindmølle, der havde været i drift i mere end 10 år uden at blive ødelagt. Møllen var moderne, fordi den producerede vekselstrøm. Tidligere danske vindmøller havde været jævnstrømsmøller.
Da de to amerikanere stod oppe i møllehatten og lænede sig op af den rustne generator fik de øje på noget, og begyndte at le.
Det var Johannes Juuls sikkerhedsrelæ, som bestod af en vandtæt afbryder, der var monteret omvendt med en kugle fastgjort i en snor på afbryderens kontaktarm og kuglen lå på en lille forhøjning. Hvis der var større rystelser i vindmøllen ville kuglen falde ned og afbryde strømmen til elnettet. Så ville møllen stoppe.
At det var enkelt, billigt og helt genialt, fandt de to ingeniører hurtigt ud af og latteren forstummede og blev til beundring og anerkendelse. Det var netop sådanne løsninger, der var brug for i fremtidens vindmølleteknologi."
|
|
|
1957 - Juuls sikring mod løbsk-kørsel omfattede: To bremsesystemer og relæer
"Gedsermøllen var forsynet med to bremsesystemer: Bremseklapperne på vingerne og en mekanisk bremse. Et sindrigt system af relæer sikrede, at møllen kunne bremses ved for højt omdrejningstal og i andre situationer, hvor der var behov for det. Når tårnet blev udsat for voldsomme rystelser sikrede en faldvægt, at et vipperelæ slog ud og aktiverede den mekaniske bremse, således at møllen stoppede. De forskellige sikkerhedssystemer fastlåste sig selv, således at møllen først kunne sættes igang efter en manuel betjening. Alle sikkerheds- og relækonstruktioner var Juuls arbejde."
Kilde: "Kapitler af vindkraftens historie i Danmark. 2." Jytte Thorndahl, Museumsinspektør, Energimuseet.
1979 - Efter flere havarier udsender Organisationen for Vedvarende Energi (OVE) en sikkerhedpjece baseret på Juuls bremse-koncept
"Det er ofte blevet nævnt, at Gedsermøllen er de danske vindmøllers moder. Men på et enkelt punkt brød den nye møllebyggergeneration med ophavet. Man ignorerede eller glemte at sætte luftbremser på møllerne - altså den vigtigste del af sikkerhedsudstyret. Heller ikke myndighederne stillede krav herom, selv om der med deltagelse af Risø med amerikanske midler var blev forsket i Gedsermøllen.
Indtil 1978 mente den nye generation af vindmøllebyggere, at det kunne lade sig gøre at lave sikre mekaniske bremser, som under alle forudsigelige forhold kunne hindre løbskkørsel, som enhver, der arbejder med vindmøller med god grund frygter. Men flere havarier med Økær's 5 m vinger i 1978 satte for alvor bremserne på dagsordenen.
OVE's sikkerhedsudvalg nåede ret hurtigt frem til de afgørende principper, der blev nedfældet i en sikkerhedspjece i 1979. Et af de vigtigste var, at vindmøllen skal have mindst to af hinanden uafhængige bremsesystemer, og at et af dem skal være baseret på luftkræfter og være centrifugaludløst.
Vinge- og vindmølleproducenterne gik hurtigt i gang med at ændre teknikken, så at møllerne svarede til OVE's sikkerhedsregler. Vindmølleejernes organisation, Danske Vindkraftværker, oprettet i 1978, frarådede direkte medlemmerne at købe vindmøller uden luftbremser - som også blev eftermonteret på eksisterende møller.
Reglerne blev mere eller mindre overtaget som norm af Risø i godkendelsen af vindmøllerne og var ubetinget med til at sikre danske vindmøllers gode omdømme."
Kilde: "Vingerne er kernen i det hele", Preben Maegaard, forstander for Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi. 2005
Næste visning i website menu:
Marshall-Plan og OEEC
|
|
|
|
