Temadag Mini- og husstandsmøller i Danmark Danske og internationale regler og standarder for teknisk godkendelse Peggy Friis
Dansk godkendelses ordning Bekendtgørelse om teknisk godkendelsesordning for konstruktion, fremstilling, opstilling, vedligeholdelse og service af vindmøller. Nr. 651 af 26. juni 2008. Ordningen bygger på krav fastlagt i IEC WT01:type- og projektgodkendelse Teknisk godkendelse omfatter: møllen inkl. fundament, el-teknisk anlæg og transformer frem til nettet samt permanente hjælpemidler som kraner, løftebeslag, servicelifte mv. http://www.vindmoellegodkendelse.dk/ 2
Bekendtgørelse om teknisk godkendelsesordning Nr. 651 af 26. juni 2008 For konstruktion, fremstilling, opstilling, vedligeholdelse og service af vindmøller. Anvendelsesområde Typegodkendelse Projektgodkendelse Godkendelse til forsøg og demonstration Godkendelse til ombygning, flytning og anvendelse efter udløb af godkendelse til forsøg og demonstration Typegodkendelse af vindmøller med et rotorareal på 5 m 2 og derunder Net tilslutning Vedligeholdelse, service og havari Certificerende virksomheder Administrative bestemmelser, tilsyn og kontrol m.v. Klager Strafbestemmelser Ikrafttræden BILAG: 1-2 3 (4) - 5 3
Typegodkendelse og Projektgodkendelse i henhold til IEC WT01 Typegodkendelse Vurdering af konstruktion Typeprøvning Vurdering af fabrikation Vurdering af fundamentskonstruktion Supplerende typemålinger Godkendelsesrapport Typecertifikat (Design Evaluation) (Type Testing) (Manufacturing Evaluation) (Foundation Design Evaluation) (Type Characteristic Measurements) (Final Evaluation Report) (Type Certificate) Projektgodkendelse Vurdering af opstillingsforhold Vurdering af fundamentskonstruktion Vurdering af installation og fabrikation Projektcertifikat Drifts- og vedligeholdelsesovervågning (Site Assessment) (Foundation Design Evaluation) (Installation Evaluation) (Project Certificate) (O&M surveillence) 4
Bekendtgørelse om teknisk godkendelsesordning Vindmøllens sikkerhed i henhold til DS/EN/IEC 61400-serien. Vindmøllen skal CE-mærkes Miljøministeriets bekendtgørelse om støj fra vindmøller Manualer: Installation, Service og Brugermanual Krav til drift og vedligeholdelse Nettilslutning efter: TF 3.2.1 for elproducerende anlæg på 11 kw eller derunder. BILAG! TF 3.2.5 for vindmøller parker over 100 kv eller TF 3.2.6 for vindmøller under 100 kv. Bestemmelse af elkvalitet, flicker, overtoner mv. 5
Rotorareal på 40 m 2 og på max. 25kW af 1 maj 2009 Erstatter bilag 4 i nr. 651 af 26. juni 2008 0 til 1 m 2 Undtaget fra godkendelse/ anmeldelse 1 til 5 m 2 CE-mærkning og anmeldelse til Godkendelsessekretariatet for Vindmøller Yderligere sikkerheds-, kvalitets- og energimæssige forhold verificeres ikke 5 til 40 m 2 Typegodkendelse efter simple regler, test (300 N/m2 + funktions- og varighedsprøver) til 200 m 2 Typegodkendelse efter husstandsmøller grundlag eller IEC 61400-2. Alle møller skal opfylde maskindirektivets krav 6
Rotorareal på 40 m 2 og på max. 25kW af 1 maj 2009 Erstatter bilag 4 i nr. 651 af 26. juni 2008 Hver vindmølle forsynes med en original overensstemmelseserklæring eller en oversættelse heraf til dansk til dokumentation for overensstemmelse med de sikkerhedsmæssige krav i bekendtgørelsen. Hver vindmølle forsynes med følgende oplysninger på en måde, så de er synlige, let læselige og ikke kan fjernes: fabrikantens firmanavn og adresse, maskinens betegnelse, CE-mærkning, specifikation af serie eller typebetegnelse, eventuelt serienummer, fremstillingsåret 7
Maskindirektivet (MD) Arbejdstilsynets hjemmesider: http://www.at.dk/sw9376.asp. Maskiner - 98/37/EF (gældende indtil 29. december 2009) Maskiner - 2006/42/EF (gældende fra 29. december 2009) CE-mærkning skal gennemføres og underskrives af fabrikanten, som i henhold til direktivet kan være fremstilleren, den der har bestilt og bestemt fremstillingen, importøren eller eventuelt den brugervirksomhed, som radikalt har ændret en maskine, så den fremstår med nye egenskaber eller anvendelse. Erklæringen skal indeholde navn og adresse på en juridisk person bosat indenfor EU og som repræsenterer fabrikanten med hensyn til ret og pligt til at samle og udlevere relevante dele af det tekniske dossier til myndigheden. 8
Brugsanvisning (MD Bilag I, pkt. 1.7.4) skal indeholde oplysninger om (1): Fabrikantens navn og adresse Maskinens betegnelse Overensstemmelseserklæringen eller indholdet af denne Generel beskrivelse af maskinen Tegninger, diagrammer til anvendelse, eftersyn, vedligehold, rep. Advarsel om forudsigelig misbrug Installationsanvisninger generelt og for reduktion af støj og vibrationer Anvendelse og evt. behov for oplæring Information om risici og beskyttelsesforanstaltninger, personlige værnemidler etc. 9
Brugsanvisning (MD Bilag I, pkt. 1.7.4) skal indeholde oplysninger om (2): Håndtering og transport Afhjælpning af uheld eller nedbrud Nødstop Løbskkørsel Isslag Lynbeskyttelse Justering og vedligehold som brugeren skal foretage Sikkerhedsforskrifter i forbindelse med justering og vedligehold Specifikation af reservedele der har sikkerhedsmæssig betydning Støj (altid) 10
Det tekniske dossier (MD bilag VII) omfatter en samlet beskrivelse af maskinen en samlet plan/tegninger/diagrammer og forklaringer der er nødvendige for at forstå maskinens virkemåde detaljerede og komplette tegninger/diagrammer, relevante beregninger, forsøgsresultater, attester m.v. dokumentation for risikovurdering, incl. liste over de relevante sikkerheds- og sundhedskrav i Bilag I beskrivelse af valgte løsninger samt oplysning om resterende risici henvisning til anvendte standarder og specifikationer rapport over afprøvninger af maskinen (brugsegnethed skal dokumenteres) et eksemplar af brugsanvisningen inkorporeringserklæringer for delmaskiner samt monteringsvejleding overensstemmelseserklæringer for indbyggede maskiner en kopi af overensstemmelseserklæringen 11
Rotorareal på 40 m 2 og på max. 25kW af 1 maj 2009 STATISK Afprøvning Godkendelsen skal som minimum omfatte en verificering af en efterprøvning af styrken af tårn og rotorkomponenter (vinger) og en verificering af en efterfølgende funktions-afprøvning. Endvidere skal der gennemføres en verificering af en beregning af rotor og tårn med de ved afprøvningen anvendte laster. Afprøvningen skal som minimum omfatte: En afprøvning af styrken af et opstillet mølletårn udsat for et vandret træk på min. 300 Newton/m2 rotorareal i navhøjde. En statisk belastning af de enkelte rotorkomponenter monteret i prøvestand med min. 300 Newton/m2 rotorareal/antal rotorkomponenter. Rotorkomponenten belastes i 2/3 radius fra roden med træk i flapvis retning. 12
Rotorareal på 40 m 2 og på max. 25kW af 1 maj 2009 FUNKTIONS KRAV OG TEST Vindmøllen skal være konstrueret, så den under alle forhold automatisk er sikret mod løbskkørsel. Denne sikring må ikke kunne fejle på baggrund af et enkeltstående svigt i vindmøllen. Fail-safe udførsel En afprøvning af vindmøllens anordning mod løbsk kørsel. Anordningen skal afprøves ved en vindhastighed på minimum 25 % over nominel vindhastighed dog mindst 12 m/s. Der skal være udarbejdet en vejledning, der oplyser brugeren om anordningens virkemåde, løbende kontrol og afprøvning. 13
Rotorareal på 40 m 2 og på max. 25kW af 1 maj 2009 VARIGHEDSTEST En driftsafprøvning af et eksemplar af vindmøllen opstillet i et åbent landskab indtil der er opnået en el-produktion svarende til minimum 500 fuld-lasttimer. Prøveperioden skal dog minimum være på 3 måneder under danske vindforhold eller tilsvarende udenlandske vindforhold og i prøve-perioden skal det mindst 2 gange forekomme, at middelvindhastigheden i en sammenhængende 6-timers periode er over 12 m/s. Der skal som minimum gennemføres måling af vind-hastighed, effekt og energiproduktion. Der skal til brug for opstilling foretages en vurdering af vindmøllens sikkerhed i forhold til den ønskede fundamentkonstruktion 14
Der mangler input og mulighed for at opstille simple modeller for VAWT-møller. IEC: NO simplified equations for design of VAWT to be developed. HAWT. Gaia Wind VAWT. Logik og Co 15 Præsentationens titel 13-aug-2008
IEC WT 01. Annex E Duration Tests for Small Wind Turbines At least 6 months of operation At least 1500 hours in operation At least 250 hours 10 m/s At least 25 hours 15 m/s At least 90% availability to be reached At least 40% battery bank charge Dynamic behaviors for 1 minute at 10, 15 and 20 m/s Results shall be stated in the test report and the Type Certificate 16
IEC 61400-2. Elements of type testing. Type test Conformaty statement Safety and function tests Power performance measurements Duration test Other tests (EMC, enriviromental) Static blade test 17
IEC 61400-2 Duration Tests for Small Wind Turbines Duration test: At least 6 months of operation At least 2500 hours of power production in any wind speeds At least 25 hours in wind speeds of 15m/s At least 250 hours of power production in wind of 1.2 V ave and above At least 25 hours of power production in wind of 1.8 V ave and above At least 90% availability to be reached Downtime and availability shall be reported Minor repairs are allowed but must be reported If any major component such as blades, main shaft, generator, tower or inverter is replaced during the test, the test must be restarted. The turbine and tower shall be observed for any tower dynamic problems 18
Varigheds test for møller rotor 5 m 2 Duration tests DK IEC WT01 IEC 61400-2 Måneder i drift 3 6 6 Timer i drift 1500 2500 Timer i drift 10 m/s 250 Timer i drift 15 m/s 25 25 Timer i drift 12 m/s 2 @ 6 Drift i vind 1.2 *V middel eller mere 250 Drift i vind 1.8 *V middel eller mere 25 Produktion i FLH 500 Minimum rådighed 80% 90% 90% Dynamik ved 10, 15 og 20 m/s 3 @ 1 min 19
IEC 61400-2 SWT vind klasser SWT Class I II III IV S Vref (m/s) 50 42,5 37,5 30 Values to be Vave (m/s) 10 8,5 7,5 6 specified I15 (-) 0,18 0,18 0,18 0,18 by the a (-) 2 2 2 2 designer where o the values apply at hub height o I15 is the dimensionless characteristic value of the turbulence intensity at 15 m/s, o a is the dimensionless slope parameter to be used in equation (7). 20
IEC - IEA Identified input documents - selection 88/330/MCR maintenance cycle report for TC88 TC88 is the IEC committee that manages IEC 61400 IEC 61400-2 (2006): small wind design IEC 61400-11 (2003): acoustic IEC 61400-12-1 (2006): power curve IEC 61400-22 (Ed 1): certification BWEA standard Ed 2 (29 Feb 2008) AWEA standard (draft) IEA draft task 27 project proposal etc 21
Update per BWEA (rev 29-2-08) 1 General Information 2 Performance Testing 3 Acoustic Sound Testing 4 Strength & Safety 5 Duration Test 6 Reporting & Certification 7 Labelling 8 Changes MCS: Microgeneration certification scheme 22
IEC 61400-2. Punkter under overvejelse Medium WTG issue: -2 er stadig kun for møller under 200m 2. Selvom -1 er ved at udvikle sig til kun at gælde fra 5-10MW anlæg Multiple Versions of Models: Tårne flere typer. Hvad gør man med 30 forskellige tårne til hver mølle? Duration test med 1 tårn og resten eftervist beregningsmæssig - det virker ikke acceptabel at hvis 1 tårn er certificeret så er alle tårne automatisk certificeret Multiple Models and Changes to Certified Products BWEA product certification requirement for 50-100kW. SWT vind klasser Effektkurver og produktion Hvad mener DK? 23