Afdrukken

De grondbeginselen van de mast

Bron: Ian Woofender (homepower #105)

Plaatsing windmolen
Als je er voor hebt gekozen om een windmolen te plaatsen dan zul je eerst een molen (soort en type molen) kiezen en de daarbij horende systeemcomponenten zoals de omvormer en dergelijke. Een van de belangrijkste keuzen het masttype.
Bij het plaatsen van een zonnepaneelsysteem zul je deze liefst zo dicht en direct mogelijk in de buurt en richting van de brandstof brengen, namelijk de zon. Bij een windmolen geldt hetzelfde.

Plaats deze liefst vrij en hoog in de wind, terwijl windverstorende obstakels als bomen, gebouwen en heuvels zoveel als mogelijk vermeden worden. Dergelijke windverstorende objecten kunnen immers ingrijpende storingen en turbulenties veroorzaken. Het standaard uitgangsprincipe is om de windmolen ten minste negen meter boven het hoogste obstakel in een straal van 150 meter, te plaatsen. Lukt het voorgaande niet, dan verlies je meer of minder rendement. De terugverdientijd van je investering loopt dan op. Vergelijk dit met het plaatsen van zonnepanelen in de schaduw van bijvoorbeeld een boom. Het systeem werkt dan wel, maar de opbrengst zal dan ook zeker minder zijn.

De mast van de windmolen
De mast zal het gewicht van de installatie en de krachten van de windruk op de molen moeten kunnen opnemen. Deze natuurkrachten worden soms gemakkelijk onderschat. Als je ooit een ongeluk met een windmolen hebt gezien zal dat zeker indruk gemaakt hebben. Gebruik daarom een mast die berekend is op de te verwachten windkrachten en rekening houdend met de veiligheid in de directe omgeving.

De kosten

Het is begrijpelijk om je bij de keuze van de materialen en onderdelen te concentreren op de turbine zelf, dat is per slot van rekening de verzamelaar van de energie uit de wind, het beweegt en trekt daardoor de aandacht. De noodzakelijke overige componenten zoals de regelaars, omvormer, enzovoort, kunnen echter gemakkelijk net zo duur, zo niet zelfs duurder uitvallen. De mast kan zelfs twee tot tien keer zo duur zijn, afhankelijk van de locatie en de omstandigheden. Probeer daarom een realistisch beeld te vormen van de bouwkosten door naar  het hele systeem te kijken. In de tabel zie je een overzicht van een niet netgekoppeld systeem.
Een zelfde kostenonderschatting met betrekking tot de arbeidsintensiviteit zien we vaak bij de installatie van een systeem. Vaak is de verwachting dat met de plaatsing en oprichting van de turbine en de elektrische aansluiting op het net de meeste tijd gemoeid is. Toch kosten over het algemeen de werkzaamheden rondom de mast de meeste tijd.

Masttypen
Masten voor kleine windmolens zijn in drie typen te onderscheiden:

Getuide strijkbare mast
Als je de ruimte hebt zou ik dit type adviseren, het voordeel is de kostprijs en je kunt alle werkzaamheden altijd op de begane grond uitvoeren. Over het algemeen kun je de mast binnen een uur strijken of heffen. De getuide strijkbare mast is tot hoogten van veertig meter bruikbaar. Over het algemeen worden ze gemaakt van standaard buizen die met verschillende lengten aan elkaar gekoppeld worden en vanuit de verschillende koppelpunten met tuidraden ondersteund worden. De tuidraden bestaan uit vier sets waarbij één set gebruikt zal worden om via een hefboom de mast te strijken of te heffen. De tuidraden worden aan ankers verbonden die zich ongeveer op 50% masthoogte van de mast verwijderd zijn.
Het grote nadeel van dit type is het ruimtebeslag, want de mast zal een diamantvormig grondoppervlak innemen. Voor een dertig meter hoge mast betekent dit toch een oppervlak van dertig bij vijf en veertig meter. Dit oppervlak moet vrij zijn van obstakels zoals bomen en struiken, opdat de mast onbelemmerd gestreken kan worden. Een volgend nadeel is dat dit masttype ook voor kleine reparaties gestreken moet worden. In dat geval is een klimbare mast gemakkelijker. Het mooie uitzicht boven is een gratis toegift…
Met een hefboom, die loodrecht op de basis van de mast geplaatst wordt, is de mast eenvoudig te strijken en weer op te zetten. De hefboom kan als maximale maat de afstand van de basis tot de ankerplaat innemen, minimaal zou je 70% van deze maat moeten nemen.

Getuide niet strijkbare mast
Dit soort masten worden meestal uitgevoerd in vakwerk in plaats van een eenvoudige paal. Omdat deze niet strijkbaar is kan men met drie tuidraden volstaan. Er is voorts minder grondruimte nodig omdat deze niet gestreken kan worden.

Vrijstaande niet strijkbare mast
Dit is de duurste oplossing maar heeft zeker de voorkeur als je budget het toelaat. Dit type neemt weinig grondoppervlak in beslag en is visueel het aantrekkelijkst. De sterkte is echter helemaal afhankelijk van de bouwwijze, meestal staal en beton. Het gewicht neemt daarom belangrijk toe in vergelijking met beide eerstgenoemde typen. Ook voor deze mast zijn er twee uitvoeringsmogelijkheden: vakwerk of paalvorm.

Zelfgemaakte masten
Veel windmolen enthousiastelingen willen liefst alles zelf maken. Zelfbouw kan kosten besparen, maar je moet uiterst kritisch zijn op de hele opbouw. Een windmolen plaatsen is geen speeltuin. Een mast kan niet te licht uitgevoerd worden en het constructiewerk is zeker geen gokwerk. Kijk eerst zorgvuldig naar bewezen voorbeelden, let op maten en kwaliteit van materiaal. Bij twijfel liever iets zwaarder en meer solide uitvoeren dan je eerst in gedachten had.   Het is overigens heel goed denkbaar dat je voor de vergunningaanvraag een certificaat nodig hebt.

Rondom de mast
Voor jouw turbine kun je mede op basis van fabrikantspecificaties betreffende materiaal- en componenten, de keuze van een masttype en -opbouw bepalen. De meeste leveranciers leveren specificaties van de te gebruiken materialen en technische gegevens, zoals pijpdiameter, materiaalsoort, et cetera. Gebruik om de masthoogte te bepalen de 9/150-meter-regel. Houd  rekening met bomen en boomhoogte in de omgeving van de op te richten molen; onvolgroeide bomen groeien hoger, masten niet. Struikel niet over de fout om een te korte mast te kiezen. Hogere masten maken proportioneel hogere opbrengsten mogelijk. Je zult dan veel meer plezier van je investering hebben. De installatie van de mast moet je niet te licht opvatten, vraag eventueel gespecialiseerde hulp. Als je een solide basis hebt kun je jaren met deze investering vooruit.
Kijk zorgvuldig naar de (on)mogelijkheden van jouw locatie: is er voldoende ruimte voor een (strijkbare) mast en tuidraden, past dit alles binnen het beschikbare budget? Ben je bereid om twee keer per jaar in de mast te klimmen voor regelmatig onderhoud? Leg je oor te luister bij omwonenden en betrokkenen, hun mening doet er ook toe. Het kan heel leerzaam zijn om je voor mogelijke oplossingen en punten van overwegingen te laten informeren door bezitters van eerder elders gebouwde molens. Neem ten slotte de tijd om in alle rust tot een afgewogen beslissing voor je bouwproject te komen.

Joomla SEF URLs by Artio