Windturbines zijn in staat om hun wieken te laten draaien op hellingen, in de oceaan, naast fabrieken en huizen daarboven. Het idee om de natuur gratis stroom aan je huis te geven, lijkt misschien aantrekkelijk, maar het is belangrijk om te leren hoe je de output van windturbines kunt berekenen voordat je er een koopt - en vooral belangrijk om het verschil te begrijpen tussen de nominale capaciteit van de machine en de werkelijke output kan ervan verwachten. Bekijk de windkaarten van het National Renewable Energy Laboratory om na te gaan of windsnelheid en beschikbaarheid in uw regio windenergie tot een goede keuze voor uw huis maakt.

Windsnelheid

De meeste windturbines zijn opgebouwd van rotor gemonteerde bladen die lijken op vliegtuigpropellers. Wanneer er lucht doorheen blaast, zorgen ze ervoor dat de rotor een as draait die een elektrische generator aandrijft. De meeste turbines worden automatisch uitgeschakeld als windsnelheden ongeveer 88,5 kilometer per uur bereiken (55 mijl per uur) om mechanische schade te voorkomen. Dit vermindert de elektriciteitsproductie bij harde wind en mensen hebben continu stroom nodig van de wind. Ze produceren ook geen elektriciteit als de wind te langzaam waait. Als de windsnelheid met de helft afneemt, neemt de energieproductie met een factor acht af. De tijd waarin windcondities optimaal zijn in een bepaald gebied bepalen de beschikbaarheid van de windturbine. Turbines op hogere locaties ontvangen meer wind, wat zich vertaalt in een hogere output. Elk systeem heeft een windsnelheidbereik - tussen 30 en 50 mijl per uur - waarop het optimaal werkt.

Efficiencybeoordeling

Moderne windturbines gebruiken verschillende ontwerpen die bedoeld zijn om hen te helpen wind efficiënter vastleggen. Efficiëntie is een belangrijke waarde om te weten bij het beoordelen van een windturbine. In een ideale wereld zou een turbine 100 procent van de wind die door de bladen stroomt omzetten. Vanwege factoren zoals wrijving, hebben deze machines alleen een efficiëntie van 30 tot 50 procent van het nominale vermogen. Het uitgangsvermogen wordt als volgt berekend: vermogen = [(luchtdichtheid) maal (aantal keer gezwaaid gebied) keer (windsnelheid in blokjes)] gedeeld door 2. Het oppervlak is in vierkante meters, de luchtdichtheid is in kilogram per kubieke meter en windsnelheid is in meter per seconde.

Kritieke onderscheidingen

Omdat een windturbine een capaciteit van 1,5 megawatt heeft, wil dat nog niet zeggen dat hij in de praktijk zoveel kracht zal produceren. Windturbines produceren gewoonlijk aanzienlijk minder dan de nominale capaciteit, wat de maximale hoeveelheid vermogen is die het zou kunnen produceren als het de hele tijd zou draaien. Een windturbine van 1,5 megawatt met een efficiëntiefactor van 33 procent kan bijvoorbeeld in een jaar slechts een half megawatt produceren - minder als de wind niet betrouwbaar waait. Windturbines op industriële schaal hebben meestal een capaciteitsclassificatie van 2 tot 3 megawatt. De hoeveelheid daadwerkelijk geproduceerde energie wordt echter verminderd door efficiëntie en beschikbaarheid van wind - het percentage van de tijd dat een eenheid voldoende wind heeft om te bewegen.

Winkeltips voor windmolens

Als u de eenheden van een eenheid kent capaciteits- en efficiëntiefactoren kunt u de geschatte jaarproductie berekenen aan de hand van de volgende formule: (365 dagen per jaar) keer (24 uur per dag) keer (maximale capaciteit) keer (capaciteitsfactor) is gelijk aan verwachte kilowattuur per jaar. Een turbine met een nominaal vermogen van 1,5 megawatt en een rendementsfactor van 25 procent zou bijvoorbeeld als volgt worden geproduceerd: 365 * 24 * 1.500 (kW) * .25 = 3.285.000 kilowattuur per jaar. Bij deze berekening wordt uitgegaan van windbeschikbaarheid 24 uur per dag, het hele jaar door. In praktische toepassing gebeurt dit niet. U kunt de NREL-windkaarten gebruiken om uw tijdgegevens aan te passen voor een nauwkeuriger locatiespecifiek getal.