Vår teknik

Vertical Wind arbetar med en ny vindkraftsteknik som baseras på en vertikalaxlad turbin med en kabellindad direktdrivengenerator.

Grundidén bakom konceptet är enkelhet; turbinen har inga vridbara blad, turbinen behöver ingen girningsmekanism och man har en direktdriven generator för att inte behöva ha någon växellåda.
Allt för att göra konstruktionen
– så enkel som möjligt
– minska antaletrörliga delar och därmed
– öka tillgängligheten och minska underhållskostnaderna

Dessutom ger vertikalaxlade vindkraftverk mindre buller än horisontalaxlade vindkraftverk.

Rotationsaxeln är vertikal istället för horisontell

Vertical Winds vinkraftverk har en vertikalt riktad rotationsaxel,medan de traditionella horisontalaxlade turbinerna roterar runt enhorisontell axel. Den vertikalaxlade turbinen har fördelen att den kanta upp vindenergi oavsett vindriktning. Man behöver alltså inte girain turbinen mot vinden som man gör med stora horisontalaxladevindkraftverk. Det betyder att vertikalaxlade vindkraftverk kanabsorbera energi från turbulenta vindar som skulle passera förbi ett traditonellt vindkraftverk.

Generatorn behöver inte viktoptimeras

Eftersom vindkraftverket har en vertikalt riktad axel kangeneratorn placeras på marknivå. Tornet behöver därför inte ha en stornacelle uppe i tornet. Detta underlättar underhåll samt gör att maninte behöver viktoptimera generatorn.

Generatorn är en permanentmagnetiserad kabellindad direktdriven synkrongenerator. Vindkraftverket har variabelt varvtal så man behöver enfull omriktare innan elektriciteten kan levereras till nätet.

Eftersom generatorn inte behöver viktoptimeras minskas behovet av enväxellåda. Att inte ha någon växellåda har fördelar i att manminskar behovet av underhåll och minskar de mekaniskaförlusterna. Dessutom har stora problem med växellådor i vindkraftverkrapporterats på senare tid.

Analys och forskning

Utvecklingen av tekniken på Vertical Wind AB sker i nära samarbetemed avdelningen för Elektricitetlära vid Uppsala universitet där forskning inom området har bedrivits sedan 2001.

Vindkraft är ett område som kräver tvärvetenskaplig kompetens inom ett stort antal teknikområden såsom aerodynamik, hållfasthetslära och elektricitetslära. Inom dessa områden arbetar vi aktivt med moderna analysmetoder. Ett noggrannt förarbete är nödvändigt för att säkerställa en robust och pålitlig konstruktion.


Beräknat hastighetsfält runt en trebladig vertikalaxlad turbin.

Ett vindkraftverk är ett stort ingrepp i naturen. Ofta sammanfaller dessutom goda vindförhållanden med stora naturvärden. Det innebär att områden såsom metrologi, biologi och miljöplanering är av stor vikt.


Vetenskapliga publikationer relaterade till vår teknik

  • Senad Apelfröjd, Sandra Eriksson, Hans Bernhoff, ”A Review of Research on Large Scale Modern Vertical Axis Wind Turbines at Uppsala University”, Energies 2016, 9(7), 570
  • Erik Möllerström, Fredric Ottermo, Anders Goude, Sandra Eriksson, Jonny Hylander, Hans Bernhoff, ”Turbulence influence on wind energy extraction for a medium size vertical axis wind turbine”, Wind Energy (2016)
  • Erik Möllerström, Fredric Ottermo, Jonny Hylander, Hans Bernhoff, ”Noise Emission of a 200 kW Vertical Axis Wind Turbine”, Energies 2016, 9(1), 19
  • Eduard Dyachuk, Morgan Rossander, Anders Goude, Hans Bernhoff, ”Measurements of the Aerodynamic Normal Forces on a 12-kW Straight-Bladed Vertical Axis Wind Turbine”, Energies 2015, vol. 8
  • Eduard Dyachuk, Anders Goude, ”Simulating Dynamic Stall Effects for Vertical Axis Wind Turbines Applying a Double Multiple Streamtube Model”, Energies 2015, 8, 1353-1372
  • Morgan Rossander, Eduard Dyachuk, Senad Apelfröjd, Kristian Trolin, Anders Goude, Hans Bernhoff, Sandra Eriksson, ”Evaluation of a Blade Force Measurement System for a Vertical Axis Wind Turbine Using Load Cells”, Energies 2015, Volume 8, Issue 6, pp.5973-5996
  • Senad Apelfröjd, Sandra Eriksson, ”System Efficiency of a Tap Transformer Based Grid Connection Topology Applied on a Direct Driven Generator for Wind Power”, The Scientific World Journal, vol. 2014, Article ID 784295, 7 pages, 2014
  • Eduard Dyachuk, Anders Goude and Hans Bernhoff, ”Dynamic Stall Modeling for the Conditions of Vertical Axis Wind Turbines”, AIAA Journal, Vol. 52, No. 1 (2014), pp. 72-81
  • Erik Möllerström, Fredric Ottermo, Jonny Hylander, Hans Bernhoff, ”Eigen Frequencies of A Vertical Axis Wind Turbine Tower Made of Laminated Wood and the Effect Upon Attaching Guy Wires”, Wind Engineering : The International Journal of Wind Power, 38 (3), s. 277 – 290
  • Fredric Ottermo, Hans Bernhoff, ”An upper size of vertical axis wind turbines”, Wind Energy,Volume 17, Issue 10, pages 1623–1629, October 2014
  • Senad Apelfröjd, Sandra Eriksson, ”Evaluation of Harmonic Content from a Tap Transformer Based Grid Connection System for Wind Power”, Journal of Renewable Energy, vol. 2013, Article ID 190573, 8 pages, 2013
  • Jon Kjellin, Sandra Eriksson, Hans Bernhoff, ”Electric Control Substituting Pitch Control for Large Wind Turbines”, Journal of Wind Energy, vol. 2013, Article ID 342061, 4 pages, 2013
  • Stefan Sjökvist, Sandra Eriksson, ”Study of Demagnetization Risk for a 12kW Direct Driven Permanent Magnet Synchronous Generator for Wind Power”, Energy Science and Engineering, 7 pages, 2013
  • Sandra Eriksson, Hans Bernhoff, Mikael Bergkvist, ”Design of a unique direct driven PM generator adapted for a telecom tower wind turbine”, Renewable Energy, Volume 44, August 2012, pp. 453-456
  • Fredric Ottermo, Sandra Eriksson, Hans Bernhoff, ”Parking Strategies for Vertical Axis Wind Turbines”, ISRN Renewable Energy, vol. 2012, Article ID 904269, 5 pages, 2012
  • Fredric Ottermo, Hans Bernhoff, ”Resonances and Aerodynamic Damping of a Vertical Axis Wind Turbine”, Wind Engineering volume 36, no. 3, 2012 pages 297-304
  • Sandra Eriksson, Hans Bernhoff and Mats Leijon, ”A 225 kW Direct Driven PM Generator Adapted to a Vertical Axis Wind Turbine”, Advances in Power Electronics, vol. 2011, Article ID 239061, 7 pages, 2011
  • Sandra Eriksson and Hans Bernhoff, ”Loss Evaluation and Design Optimisation for Direct Driven Permanent Magnet Synchronous Generators for Wind Power”, Applied Energy 88 (2011), pp. 265-271
  • Jon Kjellin, Fredrik Bülow, Sandra Eriksson, Paul Deglaire, Mats Leijon and Hans Bernhoff, ”Power Coefficient Measurement on a 12 kW Straight Bladed Vertical Axis Wind Turbine”, Renewable Energy 36 (11), Pages 3050-3053, 2011
  • Jon Kjellin and Hans Bernhoff, ”Electrical Starter System for an H-Rotor Type VAWT with PM-Generator and Auxiliary Winding”, Wind Engineering volume 35, no. 1, 2011 pages 85-92
  • P. Deglaire, O. Ågren, H. Bernhoff and M. Leijon, ”Conformal mapping and efficient boundary element method without boundary elements for fast vortex particle simulations”, European Journal of Mechanics – B,Fluids, Volume 27, Issue 2, March-April 2008, Pages 150-176
  • Sandra Eriksson, Andreas Solum, Mats Leijon and Hans Bernhoff, ”Simulations and experiments on a 12 kW direct driven PM synchronousgenerator for wind power”, Renewable Energy, Volume 33, Issue 4, April 2008, Pages 674-681.
  • Sandra Eriksson, Hans Bernhoff and Mats Leijon, ”Evaluation of different turbine concepts for wind power”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 12, Issue 5, June 2008, Pages 1419-1434. doi:10.1016/j.rser.2006.05.017
  • J. Kjellin, S. Eriksson, P. Deglaire, F. Bülow, H. Bernhoff, ”Progress of control system and measurement techniques for a 12 kW vertical axis wind turbine”, Proceedings of European Wind Energy Conference & Exhibition EWEC 2008, March 31- April 3, 2008, Brussels, Belgium.
  • Andreas Solum, Mats Leijon, ”Investigating the overload capacity of a direct-driven synchronous permanent magnet wind turbine generator designed using high-voltage cable technology”, International Journal of Energy Research, Volume 31, Issue 11, September 2007, Pages 1076-1086.
  • Sandra Eriksson, ”Vertical Axis Wind Turbines with Direct Driven Generators”, UURIE 302-06L, Uppsala 2006
  • Eriksson, S., Bernhoff, H. ”Generator-Damped Torsional Vibrations of a Vertical Axis Wind Turbine”, Wind Engineering (2005) vol. 29, No. 5 p449
  • Andreas Solum, ”Permanent magnet generator for direct drive wind turbines”,UURIE 303-06L, Uppsala 2006
  • Paul Deglaire, Sandra Eriksson, Jon Kjellin, Hans Bernhoff, ”Experimental results from a 12 kW vertical axis wind turbine with a direct driven PM synchronous generator”, Presented at EWEC 2007 – European Wind Energy Conference & Exhibition, Milan, Italy, May. 7-10, 2007
  • Andreas Solum, Paul Deglaire, Sandra Eriksson, Magnus Stålberg, Mats Leijon, Hans Bernhoff, ”Design of a 12kW vertical axis wind turbine equipped with a direct driven PM synchronous generator”, Presented at EWEC 2006 – European Wind Energy Conference & Exhibition, Athen, Greece, Feb. 27 to Mar. 02, 2006
  • M.Dahlgren, H.Frank, M.Leijon, F.Owman and L.Walfridsson, ”Windformer – Wind Power Goes Large Scale”,ABB Review 3/2000 pp 31-37
  • M. Leijon “Windformer –ett integrerat systemkoncept för storskalig vindkraft” Svenska Mekanikers Riksförening 2000:4
  • M. Leijon et al., ”Breaking Conventions in Electrical Power Plants”, CIGRÉ 1998 paper 11/37-03 (Prize winner)