Vermogen en toerental

Energie uit de wind wordt door de mens al eeuwenlang gebruikt om tot nut te zijn. Energie uit wind ontstaat door de bewegende luchtmassa. De formule die dit tot uitdrukking brengt is:

Vermogen berekenen - Windenergy.nl

Hieruit valt af te leiden dat de windsnelheid een derde macht factor is. Dit is uiteraard niet het vermogen die de windmolen aan bijvoorbeeld elektriciteit zal leveren. De belangrijkste reden van dit rendement verlies is door de theorie van Betz beschreven. Uit deze theorie blijkt dat maximaal 60% van de energie via een wiekenstel omgezet kan worden in bruikbare energie. In werkelijkheid zal dit zelfs rond de 30% uitkomen. Dit rendement wordt de vermogen coëfficiënt (power coëfficiënt Cp) genoemd. Verder zal voordat de energie geoogst kan worden het rendement nog verder verminderd worden met de mechanische en elektrische rendementen.

In de formule wordt geen rekening gehouden met het aantal wieken omdat dit geen invloed heeft op het vermogen. Het aantal wieken zegt wel iets over de kracht (koppel) die de wieken leveren. De keuze van het aantal wieken is afhankelijk van de toepassing. Bij een waterpomp is er veel kracht nodig om deze te laten starten met draaien, dus veel wieken. Bij een dynamo is er behoefte aan een hoog toerental dus weinig wieken.

Snellopendheid en toerental berekening - Windenergy.nl

Voor het aandrijven van een dynamo zonder overbrenging is er in principe de keus tussen twee of drie wieken, afhankelijk van de vorm van de bladen overlappen de twee of drie wieken in de snellopendheid. Een belangrijke overweging bij de keus is dat twee wieken veel meer ratelen, in de verticale stand staat één wiek namelijk in de schaduw van de mast. De krachten zijn daardoor erg ongelijk verdeeld en dit veroorzaakt veel meer geluid en sterk wisselende belasting op de windmolen. Een ander nadeel ontstaat als een windmolen een uit de wind draaiend beveiligingssysteem heeft (furling system). Bij twee wieken die in verticale stand staan kan de windmolen makkelijk uit de wind draaien en als de wieken horizontaal staan is er veel meer weerstand om uit de wind te draaien.

Windenergie winstgevend Download
Language  DutchAuthor Vakgroep Toegepaste Mechanica,
Een brochure, samengesteld door de Vrije Universiteit Brussel, Vakgroep Toegepaste Mechanica,
Onderzoeksgroep Strominsgmechanica & Thermodynamica en ODE-Vlaanderen,
in opdracht van de afdeling Natuurlijke Rijkdommen en Energie van het ministerie van de Vlaamse Gemeenschap.
De brochure dateert reeds van 1998 en bevat daardoor wat verouderde informatie, zoals grafieken over geïnstalleerd vermogen en subsidies. Toch bevat ze ook veel algemene informatie over windturbines en windenergie in het algemeen.

Onderverdeling

Windmolens kunnen door verschillende criteria onderverdeeld worden zoals:

  • oriëntatie van de wieken,
  • de richting waarin ze werken
  • de manier waarop de molen elektriciteit genereert
Bij de oriëntatie wordt onderscheid gemaakt in welk vlak de aandrijvende as van de wieken zich bevindt, horizontaal (horizintal axis wind turbine HAWT) of vertikaal (vertical axis wind turbine VAWT). Tot nu toe zijn de HAWT molens het meest efficiënt gebleken. horizontale as windmolen verticale as windmolen
upwind turbine - windenergy.nldownwind windmolen - windenergy.nl Bij de richting waarin de windmolen werkt wordt gekeken of de wind eerst de mast raakt of eerst de windmolen. Zo spreekt men over een upwind en downwind molens. Voor beide systemen blijken goede ontwerpen gemaakt te zijn. De meeste ontwerpen zijn upwind.

Bij de manier waarop een windmolen elektriciteit genereert wordt onderscheid gemaakt tussen permanent magneet dynamo’s. Dit wordt op de meeste moderne kleine windmolens toegepast. Dynamo’s met een losse veldwikkeling, gelijkstroom of wisselstroom komt men vaak op de oudere windmolens tegen. Een derde mogelijkheid is de inductie motor. Deze dynamo (motor) zal stroom gaan leveren als het toerental boven zijn nominale toerental uit komt.

Joomla SEF URLs by Artio

Windmolen test

Een van de grootte problemen bij het kiezen van een windturbine is dat er geen objectieve beoordelingen zijn. Je kunt praktisch alleen maar afgaan op de specificaties van de fabrikant.

Lees meer...

Test Schoondijke

In 2007 is een test afgerond van een proefopstelling van verschillende kleine windmolens.

Het testveld is een uniek experiment geweest. Voor het eerst zijn op één terrein verschillende soorten windturbines onder dezelfde omstandigheden getest.

Lees meer...

Opbrengst

Het rapport "Opbrengst Urban Wind Turbines" (www.duurzameenergiethuis.nl) is een goede handleiding om op een gefundeerde manier te berekenen of een kleine windturbine economisch rendabel is.

Lees meer...

Hulp bij het kopen

Als je tot aankoop of zelfbouw van een windturbine wil overgaan is uiteraard de vraag wat levert een molen op. Je moet de totale kosten niet onderschatten,

Lees meer...

Chinese molens

Er is op dit moment een heel groot aanbod van windmolens uit china, als je de link (windturbine_small) volgt dan worden er tientallen kleine molens aangeboden van verschillende fabrikanten. De prijs van deze molens is goedkoop.

Lees meer...