Nacelle cover design til vindmølle

I FRECON har vi stærke kompetencer inden for komposit-konstruktioner og har leveret et to-cifret antal nacelle coverløsninger til adskillige af de største vindmølle- producenter.

I samarbejde med Envision Energy lykkedes det os at omdanne et nacelle cover-grunddesign til et producerbart og funktionelt cover med den rette styrke, der kan overleve en ”50 års storm”, og hvor der var stærkt fokus på total cost of ownership og de specifikke kundekrav.

30% reduktion i materialevægt og effektive støbninger har været kraftigt medvirkende til, at vores grunddesign blev en succes, og at samarbejdet med FRECON resulterede i en væsentlig reduktion i vores ’total cost of ownership’.

Uffe Lykke Eriksen
Turbine Chief Engineer, Envision Energy

Opgaven:

Envision Energy kom med et spændende, nytænkende og udfordrende æstetisk grunddesign bestående af ren 3D-overflade i æggeskalsform, som FRECON parametriserede, så det kunne modnes til det endelige nacelle cover. Den komplekse 3D-overflade satte store krav til vores kompetencer, og i FRECON kunne vi med fordel drage nytte af vores mangeårige erfaring i at tage højde for mange og samtidige krav til fx design, funktioner, strukturel integritet, produktion og kostpris.

Vores tætte integrationsmetode

Ved anvendelse af FRECONs metodiske tilgang til konstruktionsarbejde samt vores unikke og effektive integration mellem konstruktions- og beregningssoftware kan vi gennemføre særligt mange og hurtige iterationer på optimering af fysisk design og produktets strukturelle egenskaber. Dette gav os her mulighed for at udnytte de dobbeltkrumme overflader til hurtigt og effektivt at give nacelle coveret mere styrke og samtidigt reducere materialetykkelsen.

Konstruktion i tyndt fiberlag

”Hos Envision Energy omdannede vi grunddesignet fra en overvejende sandwichkonstruktion til et single skin med et minimalt forbrug af skum og med indbyggede bjælker på de særligt udsatte steder. Disse strategisk placerede forstærkninger skulle sikre, at nacelle coveret kunne modstå eksempelvis de sne- og vindlaster, det bliver udsat for.
Denne konstruktion gjorde også, at coveret kunne fremstilles i et tyndt fiberlag uden at tabe styrken i konstruktionen. Dette var med til at sikre, at vi på rekordtid lykkedes i at reducere 4,8 mm til 4,0 mm glasfiber og fik fjernet store dele af skumforstærkningen,” siger Rasmus Gottlieb Jakobsen, Lead Design Engineer i FRECON.

Herudover fik FRECON rig lejlighed til at tænke ud af boksen ift. at cost optimere på og nytænke features til nacelle coveret. Det gav fx mulighed for at integrere kølingsindtaget til gearboksen direkte i nacelle coveret, hvilket reducerede antallet af støbte dele.

”Det lykkedes os at konstruere et nacelle cover, der gav støbninger med passende slip-vinkler og et effektivt udtag i støbeformen. Det gav Envision Energy en effektiv og let støbning og en efterfølgende meget simpel samling,” siger Peter Laugesen, Lead Design Engineer i FRECON.

Nacelle coveret kan i dag ses på Envision Energys flotte og innovative ’Onshore Smart Wind Turbine 2.X MW’, der er kendt for at yde maksimum performance, optimere energiudbyttet og minimere downtime.