Advies
Deze tekst is automatisch vertaald.
Interessante feiten over windgeneratoren
-
Wat is een windgenerator?
-
Wat gebeurt er met de opgewekte elektriciteit?
-
Belangrijke technische parameters
-
Welke windgenerator waarvoor?
-
Onze praktische tip
-
Belangrijke informatie over de installatie en het gebruik van windturbines
Wat is een windgenerator?
Een windgenerator is onderdeel van een windturbine. In deze generator wordt de elektriciteit opgewekt. De horizontale luchtbeweging wordt gebruikt om de rotorbladen van een propeller in beweging te zetten. De eigenlijke generator bevindt zich op de rotatieas en zet de rotatiebeweging om in elektrische stroom.
Om altijd de optimale luchtstroom te kunnen benutten, zijn deze windturbines draaibaar gemonteerd op hoogwaardige lagers en voorzien van een windvaan zodat de wind altijd zo parallel mogelijk aan de draaias raakt. Dit is vergelijkbaar met een wateraangedreven systeem, daarom spreekt men van een windturbine.
Om de wind te gebruiken zonder storende invloeden van gebouwen, bomen of terreinonderzoeken, wordt een windturbine op een verticale mast of op de daken van gebouwen gemonteerd. Zo kan een maximum van de beschikbare wind worden omgezet in rotatie van de daadwerkelijke windgenerator, wat de efficiëntie van het systeem verhoogt. Informatie over geschikte en vermijdbare installatielocaties vindt u meestal in de informatie van de fabrikant bij de windgenerator.
Andere kenmerken van een windgenerator zijn het aantal en de grootte van de rotorbladen. Het is belangrijk om een optimaal evenwicht te vinden tussen mogelijke snelheid, technische inspanning en efficiëntie, evenals de prijs. Het logische minimum is twee rotorbladen. Er worden nu ook verticale windgeneratoren gebruikt. Deze werken ongeacht de windrichting, maar ze zouden minder efficiënt zijn.
Daarnaast is er ondergeschikte elektronica die de opslag en toevoer van elektriciteit regelt, evenals de interactie met de consumenten.
Wat gebeurt er met de opgewekte elektriciteit?
Net als bij een zonnestelsel is aan de uitgang van de generator gelijkspanning (DC) aanwezig. Aangezien de beschikbaarheid van elektrische energie afhankelijk is van meteorologische omstandigheden, moet omgezette energie tijdelijk worden opgeslagen. Accu's dienen hiervoor, van waaruit de verbruikers in tijden van weinig wind worden voorzien. Een laadregelaar zorgt voor het beheer tussen laad- en trekkracht.
Omdat wind niet constant en voorspelbaar is, worden windturbines soms gebruikt in combinatie met zonne-energiesystemen. De energiebron "natuur" kan dus op een hybride en effectievere manier worden gebruikt. De systemen zijn geïntegreerd in het te leveren systeem via hybride laadcontrollers om een veiligere teruglevering aan het net te garanderen. Dit zorgt voor een hoger rendement uit hernieuwbare energie.
Vergeleken met systemen die slechts één medium gebruiken, kunnen hybride wind-zonnesystemen kosteneffectiever elektriciteit opwekken.
Met hybride laadregelaars is het in de meeste gevallen mogelijk om de laadspanning variabel in te stellen, zodat accu's met verschillende technologieën kunnen worden gebruikt.
Belangrijke technische parameters
Voor privégebruik kan worden gedacht aan een kleine windturbine of een windgenerator, die een vermogen levert van maximaal 1,5 kilowatt (kW) bij maximaal 48 volt. De specificatie van het nominale vermogen in kilowatt in de technische gegevens van de windturbine verwijst altijd naar een gedefinieerde windsnelheid.
Een voorbeeld: een windturbine levert een vermogen van 600 watt (0,6 kW) bij een windsnelheid van 10 meter per seconde (36 kilometer per uur). Het vrijkomen van elektrische energie begint bij een windsnelheid tussen 2 en 3 meter per seconde.
Door het ontwerp kunnen dergelijke windturbines worden gebruikt tot een gespecificeerde maximale windsnelheid. Dit komt door de middelpuntvliedende kracht van de rotorbladen, de stabiliteit van de montagemast en de toenemende spanning bij de snelheid aan de uitlaat van de windturbine.
Windgeneratoren zijn meestal veilig tot windkracht 12, wat overeenkomt met ongeveer 33 meter per seconde of 120 kilometer per uur, sommige zelfs tot 50 meter per seconde (180 kilometer per uur). Als extra veiligheid zijn elektromagnetische en aerodynamische reminrichtingen geïnstalleerd, die een toename van de snelheid van de windturbine tot boven het maximaal toelaatbare niveau beperken.
Sommige moderne windturbinemodellen zijn uitgerust met WLAN-interfaces, die de installatie, besturing en bewaking van het hele systeem via smartphone of pc en dus gemakkelijk op afstand mogelijk maken.
Welke windgenerator waarvoor?
In principe kan elke locatie die geen aansluiting heeft op het openbare elektriciteitsnet gebruikt worden voor windgeneratoren. Plaatsen waar de aanleg van een netaansluiting onevenredig veel inspanning zou veroorzaken, zijn met name voorbestemd voor windgeneratoren.
Het gebruik van hybride systemen die fotovoltaïsche energie en windenergie combineren, heeft het toepassingsgebied enorm vergroot: meetstations op afstand, autonome verkeersregelsystemen, gecombineerd met noodoproepsystemen op snelwegen en snelwegen, verlichtingsoplossingen voor reclameborden, vakantiehuizen en zelfs een laadstation voor een elektrische auto kan worden geïmplementeerd. Bovendien kunnen windgeneratoren overal worden gebruikt waar mobiele apparaten geen verbinding met het laagspanningsnet mogelijk maken, bijvoorbeeld op boten of in caravans. In de tuin kan een kleine windturbine de energie leveren die nodig is voor de vijverpomp of de kasverlichting. En niet te vergeten ontwikkelingshulpprojecten in afgelegen regio's.
Het is raadzaam om een windgenerator te gebruiken waarvan de uitgangsspanning overeenkomt met de boordspanning van de consument, namelijk 12 of 24 volt DC. Wil je 230 volt wisselstroom (AC) gebruiken, kies dan direct voor een systeem met een geïntegreerde omvormer.
Onze praktische tip
Controleer de regionale windomstandigheden voordat u een stationaire windturbine aanschaft. Een windmeting over een periode van minimaal drie maanden op de beoogde locatie wordt aanbevolen om te kunnen beoordelen of een windenergiecentrale daar zinvol is. Vanaf de voorlopige meting kunt u ook de hoofdwindrichting zien waaruit het systeem vrij moet stromen. De Duitse weerdienst publiceert regelmatig windgegevens voor windenergiegebruikers, die worden gegenereerd vanuit tal van windmeetlocaties in heel Duitsland. Zo kunt u nauwkeuriger inschatten of de prijs voor de aanschaf van een windgenerator de moeite waard is.
Belangrijke informatie over de installatie en het gebruik van windturbines
Maak uzelf vertrouwd met de bepalingen in de bouwvoorschriften van uw staat voordat u windturbines installeert. Daarnaast kunnen er andere wetten van toepassing zijn, zoals de Natuurbeschermingswet of bepalingen over monumentenbescherming. De meeste Duitse deelstaten staan de bouw van windturbines tot tien meter hoog toe zonder officiële goedkeuring.
Een windgenerator wordt blootgesteld aan hoge mechanische belastingen met toenemende windsnelheid. Dit kan gepaard gaan met een niet onbelangrijk geluidsniveau, waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van de locatie.
De roterende rotor brengt een aanzienlijk letselrisico met zich mee. Bij hoge snelheden kan een rotor transparant lijken, waardoor het zicht beperkt is. Zelfs bij lage snelheden kunt u zich aan de scherpe randen van de rotorbladen verwonden. Bij onderhoudswerkzaamheden moet de rotor mechanisch of elektrisch met geschikte middelen worden geblokkeerd.
Elke windturbine moet worden geaard via de mast op de torenfundering. De kabeldoorsnede van de generator naar de laadregelaar moet ook ruim bemeten worden.
Controleer de rotorbladen regelmatig op inkepingen, gaten en vuil en op correcte plaatsing en volledigheid van de bevestigingsschroeven. Onregelmatigheden leiden tot onevenwichtigheden die niet alleen de generator maar ook de mast in gevaar brengen. Het wordt aanbevolen om de rotorbladen na ongeveer vijf jaar gebruik te vervangen.