Hoe wekken windmolens energie op?

Windmolens zijn in staat om elektriciteit op te wekken met behulp van de energie van bewegende lucht, namelijk wind. Om dat te realiseren bestaat een windmolen uit de volgende onderdelen:

  • Drie rotorbladen (of wieken) in de vorm van vliegtuigvleugels
  • Aandrijfas – aangedreven door de beweging van de rotorbladen.
  • (Motor)Gondel – gedeelte bovenop de mast waar de rotorbladen aan vastzitten.
  • Generator/Dynamo – opwekken van stroom.
  • Tandwielkast – verbinding tussen as en generator.
  • Transformator – maakt de opgewekte stroom geschikt voor ons elektriciteitsnetwerk.
  • Mast – verplaatsen stroom via de hoogspanningskabels van gondel naar beneden.

WerkingWindTurbine

Hoe werken deze onderdelen samen?

De werking van een windmolen, ook wel windturbine, is als volgt. De liftkracht van de wind zorgt dat de rotorbladen gaan ronddraaien. Vervolgens zorgt de draaiende beweging van de rotorbladen voor het draaien van de tandwielen en de as, wat weer zorgt voor het opwekken van stroom in de generator. Dat werkt hetzelfde als een (fiets)dynamo. De stroom gaat door de hoogspanningskabels in de mast naar de transformator, die de stroom op het juiste spanningsniveau brengt en op het elektriciteitsnetwerk zet. De transformator bevindt zich in de gondel of op de grond naast de windmolen.

De werking van een windmolen

De werking van een windmolen

 

Het vermogen van windmolens

De hoeveelheid stroom die een windmolen kan opwekken (megawatt), hangt van meerdere factoren af zoals de lengte van de rotorbladen, de hoogte van de mast, de windsnelheid en de locatie. Bij moderne windmolens kan men de stand van de rotorbladen veranderen om ze altijd in de beste positie te laten staan. Hierdoor kan het meest geprofiteerd worden van de wind op dat moment. De hoogte van de mast is afhankelijk van de plaatselijke windstromen. Daarbij geldt: hoe hoger je komt, hoe harder het vaak waait. Daarom zijn masten van boven de honderd meter geen uitzondering meer. Windturbines kunnen al bij windkracht 2-3 de wind omzetten in energie, maar het beste is windkracht 6. Bij windkracht 10-12 wordt het te gevaarlijk en stoppen de windmolens met draaien.  De meeste elektriciteit leveren windturbines in windrijke gebieden als de Noordzee of aan de kust.

 

In het filmpje hieronder zie je waarom windmolens worden vastgezet bij een te hoge windkracht…