HS Harz Wernigerode WING Bachelorstudiengang Vollzeit und berufsbegleitend

Windkanal des Fachbereichs Automatisierung und Informatik


Laborräume: 2.33, 2.34


Laborbeschreibung

Seit Juli 2012 verfügt die Hochschule Harz über ein Windkanallabor, in welchem die Studierenden der Studienrichtung Erneuerbare Energien im Rahmen des Moduls Nutzung der Wind- und Wasserkraft der Studiengänge Wirtschaftsingenieurwesen und Wirtschaftsingenieurwesen berufsbegleitend ab dem Wintersemester 2012/13 Praktika und Teamprojekte absolvieren können.

Durch Kombination eines kleinen Windkonverters 'Marlec Rutland WG-504' in Verbindung mit dem Windkanal wird die Voraussetzung für eine flexible und grundsätzlich interdisziplinäre Nutzung geschaffen. Aus diesem Grund wurde der Windkanal nach sogenannter Göttinger-Bauart passend zur kleinsten handelsüblichen Windkraftanlage Rutland 504 mit einem Rotordurchmesser von 50 cm dimensioniert.

Der Windkanal ist vorrangig als Teil des am 17.01.2013 in Betrieb genommenen Virtuellen Kraftwerks der Hochschule Harz zu verstehen und neben weiteren Komponenten wie Photovoltaik, Brennstoffzellen und Biogaserzeugung mittels einer Datenanbindung an eine Leitzentrale gekoppelt.

Hier geht's zum Videobeitrag über das Virtuelle Kraftwerk der Hochschule Harz.

Durch den Windkanal bzw. die daran betriebenen Messeinrichtungen lernen die Studierenden die Bedeutung der Windenergie inkl. der Wandlungsstufen (Windleistung - mechanische Turbinenleistung - elektrische Leistung) bis zur nutzbaren Sekundärenergie kennen.

Desweiteren werden grundsätzliche Zusammenhänge im Bereich der Windenergienutzung (Rotorbauweisen, Generatortypen, Generatorverhalten, etc.) vermittelt. Diesbezüglich können unterschiedliche Windkraftrotoren (vertikal / horizontal, Widerstands- und Auftriebsläufer) unter kontrollierten Bedingungen betrieben werden.

Die Kanalgeometrie sowie das Gebläse sind so ausgelegt, dass neben der beschriebenen Betriebsart zusätzlich mit Einschränkungen bzgl. der Strahlqualität auch Messungen an maßstabsverkleinerten aerodynamischen Modellen (Rotorblätter, Verkleidungsstrukturen, Windkonzentratoren, etc.) durchgeführt werden können.

Im Rahmen von sowohl Bachelor- als auch Projektarbeiten oder Team-Projekten besteht die Möglichkeit, Einzelaspekte wie z.B. die Auswahl und Vermessung geeigneter Generatorkonzepte unter Berücksichtigung von Wirkungsgrad, Leistung, Rastmomente des Generators, etc. näher zu untersuchen. 

Abgesehen vom Einsatz im Bereich der Erneuerbaren Energien lässt sich der Windkanal in einer Reihe weiterer Lehrveranstaltungen vorteilhaft nutzen. Teile des Messequipments sind geeignet zur Ergänzung der Vorlesungen Angewandte Physik (Aspekt: Strömungsmechanik) und Elektromaschinenkonstruktion (Messung von mechanischer Leistung). Thermische Feldberechnungen in der Lehrveranstaltung Simulationstechniken lassen sich unter den kontrollierten Strömungsbedingungen durch Messung überprüfen.

Ausstattung

Windkanal

  • Abmessungen (L x H x B)                       3,8 m × 2,25 m  × 1 m
  • Messstrecke (H x B x L)                          0,6 m × 0,6 m × 0,9 m
  • Kontraktionsverhältnis große Düse        2,8 : 1
  • Kontraktionsverhältnis kleine Düse        6,25 : 1
  • max. Windgeschw. (große Düse)           25 m/s (90 km/h)
  • max. Windgeschw. (kleine Düse)           35 m/s (126 km/h)
  • Gebläse-Nennleistung                           15 kW

 Messtechnik

  • (2-Komponenten Kraftwaage)
  • Nebelgenerator-Visualisierungstechnik 
  • Mikromanometer (Typ: 134b R. Fuess)
  • Projektionsmanometer nach Betz (Referenzmanometer)
  • Quecksilber-Barometer nach LAMBRECHT (Referenzbarometer)
  • Präzisions-Aneroidbarometer Fischer Modell 104-001
  • Prandtl-Manometer Flügelradanemometer (Typ: 13/430/0 Brannan)
  • Schalenkreuzanemometer (Typ: Deuta Anemo)
  • Kombiinstrument Druck-Geschwindigkeit-Durchfluss für mobile Messungen (Typ: Fluke 922 Airflow Meter Kit mit Pitotrohr Fluke PT12)
  • stationäre Geschwindigkeitsmessung mit Pitotrohr Fluke PT12 und Drucksensor Honeywell 142PC15A
  • Temperaturmessung: Fluke 52 II mit Luftmessfühler Fluke 80PK-24
  • Luftfeuchtemessgerät (Typ: 606-2 Testo)
  • Aspirations-Psychrometer zur Messung der Luftfeuchte

Prof. Dr.-Ing. Günter Bühler

Ansprechpartner

FB Automatisierung und Informatik
Tel +49 3943 659 339 Fax +49 3943 659 5339 -5339 Raum 2.404, Haus 2, Wernigerode
Sprechzeiten nach Vereinbarung per Email