Windgeschwindigkeit – Gibt es genug Wind, wo du lebst? =“icon-image img-fluid“ title=“Windenergie-Symbol“ alt=“Windenergie-Symbol“ />Die Nutzung der Windenergie hat sich in den letzten Jahrzehnten oder so gut entwickelt, und die meisten von uns haben viele Windturbinen gesehen, die sowohl an Land als auch vor der Küste zusammen angeordnet sind und als „Windparks“ bekannt sind. , um eine große Menge Strom auf einmal zu erfassen und direkt in das nationale Netz einzuspeisen. Aber ist genug Windgeschwindigkeit vorhanden, damit diese großen Windturbinen Strom erzeugen können.
Früher wurde die Windenergie nur zum Antrieb von Segelbooten oder zum Antrieb von Windmühlen zur Bewässerung und zum Fräsen verwendet, aber heute können wir durch Fortschritte in der modernen Turbinen- und Generatortechnologie die Windenergie zur Energieversorgung nutzen ganze Städte und sogar unser Zuhause.
Windenergiesysteme sind eines der kostengünstigsten erneuerbaren Energiesysteme für Zuhause, die die kinetische Energie des Windes in mechanische oder elektrische Energie umwandeln, die für den praktischen Gebrauch genutzt werden kann. Abhängig von Ihrer Windressource könnte eine kleine Windenergieanlage Ihre Stromrechnung erheblich senken. Aber weht der Wind an Ihrem Standort stark und konstant genug, um die Investition in eine kleine Windkraftanlage wirtschaftlich zu machen?
Windgeschwindigkeitssocke
Es gibt viele verschiedene Arten von Windturbinenmodellen für den Haus-, Camping- und Bauernhofgebrauch, sowohl netzgekoppelt als auch netzunabhängig. Allerdings sind nicht alle für jeden Standort geeignet, da die Windgeschwindigkeit je nach Wohnort unterschiedlich ist.
Menschen, die in der Nähe der Ozeane leben, sind sich der Kraft der Windgeschwindigkeit und ihrer Auswirkungen bewusst ihr Leben, während diejenigen, die in Städten leben, die Geschwindigkeit des Windes viel geringer ist oder nur bei Regen und Stürmen auf hohem Niveau erlebt wird. Die Windgeschwindigkeit ist ganz einfach die Geschwindigkeit, mit der sich Wind durch die Atmosphäre bewegt, und kann als solche gemessen werden.
Wenn wir ein neues Haus kaufen wollen, wird uns ständig gesagt, Lage, Lage, Lage, und das gilt auch für die Windenergie. Der Standort der Windkraftanlage ist entscheidend, da es Gebiete auf der ganzen Welt gibt, in denen der Wind praktisch ununterbrochen bläst, 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche, während es andere Gebiete gibt, die nur sehr wenig abbekommen. Um also ausreichende Mengen an Strom zu erzeugen und eine kostengünstige erneuerbare Energiequelle zu sein, muss ein Windturbinengenerator am richtigen Ort stehen.
Die Windenergie kann über einen kleinen Bereich erheblich variieren, da Standorte, die nur wenige hundert Meter voneinander entfernt sind, große Unterschiede in der Windströmung feststellen können, besser bekannt als „Windgeschwindigkeit“. Diese Variation ist hauptsächlich auf die Art des lokalen Geländes, Hügel, Berge usw. und potenzielle Hindernisse, Bäume, Gebäude zurückzuführen, die sich im Windweg befinden. Der Wind besitzt Energie aufgrund seiner Bewegung und diese Art von Energie – die Bewegungsenergie – wird als kinetische Energie bezeichnet, die Turbinengeneratoren zur Stromerzeugung nutzten.
Die potenzielle Leistungsabgabe im Laufe eines Tages ist in direktem Zusammenhang mit der Höhe der Windgeschwindigkeit an einem bestimmten Standort. Die Windgeschwindigkeit an jedem Ort ist natürlich sehr variabel, und obwohl wir die Luftbewegung nicht sehen können, können wir sie dennoch fühlen. Jedes Windenergiegerät, das in der Lage ist, diese sich bewegende Luftmasse zu verlangsamen, kann einen Teil seiner Energie extrahieren und in nützliche Arbeit umwandeln, aber es gibt tatsächlich einen schmalen Grat zwischen ausreichender Windgeschwindigkeit und zu viel.
Es ist schön und gut, eine glänzende neue Windkraftanlage am Ende des Gartens oder auf einem Dach zu haben, aber wenn der Wind nicht weht, dreht sich die Windkraftanlage nicht und erzeugt keinen Strom. Ebenso kann sich die Windkraftanlage bei zu starker Windenergie so schnell drehen, dass sie sich selbst beschädigt oder überhitzt.
Wenn Sie also eine Windkraftanlage als Teil einer Windenergieanlage aufstellen, ist es wichtig, vorher zu wissen, ob an Ihrem Wohnort genügend Windgeschwindigkeit herrscht und wie schnell der Wind tatsächlich über einen bestimmten Zeitraum für Ihren bestimmten Standort weht.
Es ist wichtig, diese Informationen zu haben, bevor Sie beginnen, da die Strommenge, die eine Windkraftanlage erzeugen kann, direkt von der Windgeschwindigkeit oder -geschwindigkeit bestimmt wird. Die Verwendung eines qualitativ hochwertigen Anemometers, wie es von Reed Instruments hergestellt wird, hilft Ihnen, die jeweilige Windgeschwindigkeit und die Bedingungen für Ihre Region zu bestimmen.
Bevor Sie in eine Windenergieanlage investieren, müssen Sie die Windressourcen in Ihrem Gebiet oder Standort schätzen oder messen. Windressourcenkarten oder Windgeschwindigkeitskarten sind in Bibliotheken, örtlichen Rathäusern und sogar lokalen Flughäfen erhältlich, die zur Schätzung der Windressourcen in Ihrer Region verwendet werden können. Sie werden auch von Architekten bei der Gestaltung von Gebäuden und Bauwerken verwendet. Windige Standorte und Gebiete können erschlossen, aber nicht geschaffen werden. Um also Strom aus Wind zu erzeugen, müssen wir Standorte finden, an denen der Wind so stetig und konstant wie möglich weht.
Eine typische Turbine benötigt Windgeschwindigkeiten von etwa 10 Meilen (15 Kilometer) pro Stunde, um mit der Erzeugung zu beginnen. Diese minimale Windgeschwindigkeit wird allgemein als Einschaltgeschwindigkeit der Windenergieanlage bezeichnet. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, sollte eine Windkraftanlage daher in einem Bereich aufgestellt werden, in dem eine konstante Windgeschwindigkeit größer als diese minimale Einschaltgeschwindigkeit herrscht, bevor die Stromerzeugung beginnt. Aber Winde sind dreidimensionale Dinge, und die Eigenschaften des Windes hängen sehr stark von der Höhe über und über dem Boden ab.
Wenn Sie in einem Gebiet mit niedriger Windgeschwindigkeit leben, benötigen Sie möglicherweise Turbinenblätter mit mehr Oberfläche, indem Sie mehrere Blätter verwenden. Die meisten kommerziellen Windkraftanlagen sind dreiblättrige Konstruktionen, aber die Verwendung eines Rotors mit mehr als drei Blättern trägt dazu bei, mehr Windenergie einzufangen. Aber die Vergrößerung der Blattoberfläche hat auch den Effekt, dass der Widerstand durch die Luft bei höheren Geschwindigkeiten erhöht wird, aber Sie werden eine viel niedrigere Start- oder Einschaltgeschwindigkeit haben. Konstruktionen mit mehreren Flügeln profitieren am meisten in Gebieten mit geringer Windgeschwindigkeit.
Eine der gebräuchlichsten Arten von Turbinen mit niedriger Windgeschwindigkeit ist der dreiblättrige Popsport-Windgenerator, der 12 oder 24 Volt aus seinem leichten und leistungsstarken 400-W-Gleichstromgenerator erzeugt, wodurch dieses Windgenerator-Kit ideal für den Heimgebrauch ist.
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Bodennahe Winde sind sehr turbulent, da die Windströmung durch die Hindernisse, auf die sie am Boden trifft, aufgebrochen wird. Wenn Sie das Glück haben, in einem Gebiet mit Windgeschwindigkeiten zwischen 10-20 mph (oder 15-32 km/h) zu leben, dann sind Sie im Geschäft, da die verfügbare Windkraft proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ist ( K* V3 ).
Mit anderen Worten, wenn sich die Windgeschwindigkeit verdoppelt, können Sie die achtfache Windkraft bis zur maximalen Windgeschwindigkeit der Turbine erhalten. Die meisten kommerziellen Windkraftanlagen verfügen über eine Art automatischen Überdrehzahlschutz, der verhindert, dass sich die Rotorblätter bei sehr starkem Wind unkontrolliert drehen.
Wenn für Ihren Standort keine Windressourcenkarten verfügbar sind, kann die an Ihrem Standort verfügbare Windgeschwindigkeit mit einer Wetterfahne oder einer Art Windmesser gemessen werden, der wissenschaftlich als Anemometer bekannt ist.
Ein Anemometer ist ein Gerät zur Messung der Windgeschwindigkeit und -richtung, das eine Vorstellung von der Menge an Windenergie gibt, die an einem bestimmten Ort verfügbar ist. Es besteht normalerweise aus einem rotierenden, pfeilförmigen Instrument, das auf einer Welle hoch in der Luft montiert ist und so konstruiert ist, dass es in die Richtung des Windes zeigt, wie im Bild gezeigt.
Jetzt können Sie sehen, wie wichtig es ist zu wissen, ob es an Ihrem Wohnort genug Wind gibt und wie hoch Ihre Durchschnittsgeschwindigkeit in Ihrer Gegend ist, denn idealerweise sollte eine Windkraftanlage die meiste Zeit mit maximaler Leistung betrieben werden.
Aber bevor Sie eine Windkraftanlage installieren, müssen Sie den vorgeschlagenen Standort und die Höhe untersuchen, um das dort vorhandene allgemeine Windkraftpotenzial sowie die vorhergesagte Energieerzeugung der neuen Windkraftanlage zu bestimmen. Wenn Sie eine neue Windkraftanlage kaufen, möchten Sie schließlich, dass sie sich so viel wie möglich dreht, Strom erzeugt und sich schnell amortisiert.
Wir haben gesehen, dass Windkraftanlagen die kinetische Energie der Windgeschwindigkeit in mechanische Energie umwandeln, die einen Generator antreibt, um sauberen Strom zu erzeugen. Die heutigen Turbinen sind vielseitige modulare Stromquellen. Ihre Blätter sind aerodynamisch gestaltet, um die maximale Energie aus dem Wind einzufangen. Der Wind dreht die Blätter, die eine Welle drehen, die mit einem Generator verbunden ist, der Strom erzeugt.
Die Größe und Nennleistung der Windkraftanlage, die Sie benötigen, hängt natürlich von Ihrer Anwendung ab und davon, ob Sie eine zum Laden von Batterien oder zum Netzanschluss benötigen. Die meisten Konstruktionen kleiner Windturbinengeneratoren haben eine Größe von etwa 40 Watt bis zu mehreren hundert Kilowatt (kW). Die kleineren Turbinen im Mikromaßstab mit 40 bis 500 Watt werden im Allgemeinen zum Laden von 12-Volt-Batterien in einer Vielzahl von Anwendungen wie abgelegenen Kabinen, Freizeitfahrzeugen und Segelbooten verwendet.
Solange die Sonne scheint, wird uns der Wind nie ausgehen, was ihn zu einer großartigen Quelle erneuerbarer Energie macht. Windenergie hat sich als eine der am häufigsten vorkommenden Formen erneuerbarer Energie erwiesen, die weltweit frei verfügbar ist, und ist eine praktikable Option, um andere Arten der schadstofffreien Erzeugung zu ergänzen.
Das Potenzial für heimische Windenergie ist gewachsen in den letzten Jahrzehnten erheblich gestiegen, da technologische Fortschritte uns dabei helfen, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Treibhausgasemissionen zu verringern. Aber bevor wir unsere Windkraftanlage kaufen oder installieren können, müssen wir die Windgeschwindigkeit und ihre Stärke für unseren gegebenen Standort messen und verstehen, um zu verstehen, ob es an Ihrem Wohnort genug Wind gibt.
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