science >> Wetenschap >  >> Energie

Apparaten die worden gebruikt om windenergie uit te rusten

Windenergie is mechanische of elektrische energie die wordt opgewekt door het benutten van de kracht van de wind. Volgens het Amerikaanse National Renewable Energy Laboratory was een van de eerste apparaten om de kracht van de wind te benutten de windmolen, die werd gebruikt om water te verpompen en graan te malen. Een modern equivalent van de windmolen is de turbine, die net als de windmolen propellervormige bladen gebruikt om de wind op te vangen. Deze bladen draaien vervolgens een generator en produceren elektriciteit. Volgens de San Francisco Chronicle zijn er ook een aantal generatoren in ontwikkeling die gebruikt moeten worden om winden op grote hoogte te benutten.

Types

Volgens de American Wind Energy Association zijn er twee basistypes van windturbines: verticale as, of "eierklopper" -stijl, en horizontale as, of "propeller-stijl". Sommige van deze turbines bevinden zich op het land, meestal in gebieden met zware wind, terwijl andere op zee liggen, gepositioneerd om wind te vangen die over meren en zeeën loopt. Nieuwere generatoren zullen helemaal niet op de aarde staan. Huidige generatoren in ontwikkeling zullen op vliegers lijken, de wind vangen in de bovenste atmosfeer en deze via lange kabels naar de aarde overbrengen.

Kenmerken

De turbines met verticale as gebruiken een reeks rotorbladen die bewegen in een cirkel rond een centrale as, soms in de vorm van een eierklopper. Horizontale as turbines, die veel vaker voorkomen dan de verticale as, hebben hun bladen gerangschikt in de vorm van een schroef en gemonteerd op een toren, vergelijkbaar in ontwerp met een windmolen. In de generatoren op grote hoogte, die volgens hetzelfde algemene principe werken als de turbines, worden rotoren met verschillende middelen, zoals een ballon en een helikopter, omhoog gedragen en gebruikt om de wind te vangen.

Functie

Turbines en generatoren produceren elektriciteit, die veelvuldig wordt gebruikt. Hoeveel energie wordt geproduceerd, hangt af van de grootte van de turbine en de snelheid van de wind die door de rotor gaat. Windturbines kunnen worden gebruikt als stand-alone toepassingen, waarbij ze afzonderlijke gebouwen of apparaten voeden, of ze kunnen in groepen worden gebruikt en elektriciteit produceren die in een net kan worden ingevoerd en elders kan worden doorgegeven. Het blijft onbekend of turbines op grote hoogte alleen of in groepen worden gebruikt.

Voordelen

Deze apparaten zijn gunstig omdat ze stil zijn, hernieuwbaar en vrijwel geen vervuiling veroorzaken. Door geen natuurlijke hulpbronnen te verbruiken en geen gevaarlijke afvalstoffen te produceren, vormen windenergie-apparaten een verbetering, milieuvriendelijker dan energieproducerende technologieën die fossiele brandstoffen verbranden, die eindige bronnen gebruiken en vervuiling veroorzaken.

Potentieelbeleid

Elektriciteit genererende windenergieapparaten zijn relatief nieuw en kunnen in de toekomst beter worden gebruikt naarmate hun populariteit toeneemt en hun efficiëntie verbetert. Volgens de American Wind Energy Association zou windenergie tot 20 procent van de Amerikaanse elektriciteit kunnen leveren, een aanzienlijke toename ten opzichte van minder dan 1 procent.