Los alsjeblieft een weddenschap tussen mij en mijn vrouw op. Als ik achter een windturbine sta, is de wind daar krachtiger (zoals zij beweert) of juist zwakker (zoals ik denk)? – Frank K., Bilthoven
Als jullie het er weer over hebben, dan kun je tussen neus en lippen door de term ‘eerste wet van de thermodynamica’ laten vallen. Kijkt ze dan alsof ze het niet begrijpt, dan rol je met je ogen en zucht je ‘je weet wel, de wet van behoud van energie’.
Want dat is de natuurkundige wet die hier van toepassing is. Kort gezegd: energie kan niet zomaar ontstaan en niet zomaar verdwijnen. Wind is een vorm van energie, zonne-energie om precies te zijn. De zon verwarmt de aarde op de ene plek meer dan de andere, de lucht wil het temperatuurverschil opheffen en komt in beweging. Voila: wind.
De energie van die wind kun je gebruiken om bijvoorbeeld een blad van een windturbine te laten ronddraaien. Dan verander je de windenergie via de turbine en een dynamo in elektrische energie. Dat betekent, dankzij de wet van behoud van energie, dat de lucht na het passeren van de turbine minder ‘blaasenergie’ en dus minder kracht heeft.
Een moderne turbine heeft onder goede omstandigheden een efficiency van tussen de vijftig en zestig procent. Dat wil zeggen dat de wind die direct door de turbine blaast, daarna ongeveer de helft zo sterk is. Vandaar dat je nooit recht achter een turbine een andere turbine ziet staan, dat zou geen zin hebben. Bouwers van windparken zetten de molens schuin achter elkaar.
*UPDATE* Dit antwoord (oorspronkelijke publicatie 13 augustus) is net bevestigd door een wetenschappelijk onderzoek. Zie ook de foto bij dit artikel. Wie het na wil lezen, het staat hier.
In het voorgaande moet staan “Gewone propellor vliegtuigen kunnen dat ook”.
@Peter Sattva zegt:
“Hoe komt het dat de wieken van een molen zowel bij weinig wind als bij storm bijna even snel draaien? Daarbij moet je weten dat zo’n ding géén versnellingsbak heeft. Ra, Ra!”
Dat komt door de hoek die de bladen maken t.o.v. de wind. Gewone vliegtuigen hebben dat ook. Trouwens als er te veel wind staat dan draaien de bladen zich zo in de wind dat ze geen krcht meer opleveren en dan staat de molen stil zonder dat er een rem nodig is.
PS er zijn wel degelijk versnellingsbakken in een molen aangebracht. Er wordt wel gewerkt aan een versnellingsbakloze windmolen maar die is er nog niet. Verder willen ze nu eerst een traploze versnellingsbak voor windmolens maken. Een en ander hangt wel af van de grote van de molen. Een en ander hangt wel af van de grootte van de molen want ik denk dat in hele kleine (huis tuin en keuken) molentjes (zoals die ook wel op (zeil)boten worden gebruikt) geen versnellingsbak hebben.
@Dree 1957
Als je nu eens niet met kettingen ging werken maar die vleugels aan een as zou vastmaken, dan zou die as gaan ronddraaien. (want die vleugel die naar beneden gericht staat trekt naar beneden). En laat deze constructie nu eigenlijk een propellor zijn, alleen hebben ze de vleugels/propellorbladen een hele schuine stand gegeven opdat zo hoog mogelijke opwaardse kracht (eng.: Lift) wordt gekregen.
Beste Wulf,als je mijn ontwerp aan de voorkant (stijgende bladen) bekijkt,dan zie je dat de horizontale bladen stijgen,aan de windzijde. Aan de achterkant dalen de bladen. Op deze manier maak je tweemaal gebruik van dezelfde wind,wat niet mogelijk is met andere modellen. Bovendien kun je veel meer bladen en dus werkend oppervlak kwijt op dit model. Stel ; je plaatst 10 bladen op de ketting aan de voorkant. Dan heb je aan de achterkant dus ook 10 bladen. Heb je aan de voorkant 10 vierkante meter werkend oppervlak,heb je die aan de achterkant dus ook. En dat met maar 1 molen.
Een hele hoop lucht en zo te zien niemand die het weet. Héél toevallig heeft mijn zoon in duitsland windmolens gebouwd, waaronder de grootste ter wereld. Achter een molen heb je niet meer wind, maar door het aerodynamische effect van die rotorbladen wél af en toe rukwinden tijdens het passeren van een rotorblad. Dat lijkt dan meer wind, maar in de pauze daarna is er weer minder wind. Over de zon die wind veroorzaakt, kan ik kort zijn. Indirect wel, maar alleen in verticale richting door het uitzetten en lichter worden van verwarmde lucht. Als die lucht stijgt, komt er ter plekke een onderdruk waar als het ware lucht naar toe gezogen wordt. Voilá, da’s dus wind.
Ik heb nog een leuke vraag voor slimmerikken. Hoe komt het dat de wieken van een molen zowel bij weinig wind als bij storm bijna even snel draaien? Daarbij moet je weten dat zo’n ding géén versnellingsbak heeft. Ra, Ra!
Peter.
Iemand die windmolens bouwde,vertelde mij dat,dat heeft te maken met het type generator. Als de generator synchroon met de frequentie van het net draaid,kan deze pas stroom leveren. Het netwerk houdt zelf ook de molen opgang,vandaar de konstante draaisnelheid. Windmolens met gelijkstroom dynamo`s, hebben geen synchronisatie met de frequentie van een netwerk nodig,alles wordt opgeslagen in accu`s,en vandaar door middel van omvormers naar het net geleid. Die omvormers draaien dan wel synchroon met het net. Maar er zijn nog veel meer systemen die werken bijvoorbeeld met versnellingsbakken.
Was dit antwoord eerder dan gebasseerd op een theorie?!
Ik kom vrij regelmatig aan de friese westkust als mijn familie op vakantie gaat,dan pas ik op de dieren. Het waait daar altijd,dus vindt je er veel windmolens.
Op een dag keek ik door jaloesien (hoop dat ik het goed schrijf). Ik bedacht dat een vliegtuigvleugel aan de bovenzijde afgerond is,zodat de lucht eroverheen sneller moet stromen,wat onderdruk geeft aan de bovenzijde en overdruk aan de onderkant. Stel,je neemt twee kettingen die je evenwijdig bevestigd aan kettingtandwielen,boven en onder. Dan heb je dus vier tandwielen. Daartussen bevestig je lamellen met vleugelprofiel. Als de wind daar doorheen blaast,wordt aan de voorkant de vleugel opgetild,aan de achterkant naar beneden gedrukt,omdat het profiel daar omgekeerd is. Aan een tussen de tandwielen bevestigde as koppel je dan een transmissie met dynamo. Niet uitgetest……..