Windturbinen sind eine wachsende Quelle für erneuerbare Energie. Die meisten modernen Turbinen wandeln die kinetische Energie des Windes in Strom um. Die Menge an Strom, die sie erzeugen können, hängt jedoch davon ab, wie viel Wind in einem bestimmten Gebiet vorhanden ist.
Windturbinen gibt es in vielen verschiedenen Formen und Größen. Sie können Strom für öffentliche Netze oder für einzelne Häuser, Bauernhöfe und Unternehmen erzeugen.
Was sind Windturbinen?
Windturbinen sind Geräte, die zur Erzeugung sauberer, erneuerbarer Energie eingesetzt werden. Saubere, erneuerbare Energiequellen erzeugen keine schädlichen Abfälle und sind nicht auf begrenzte Ressourcen angewiesen. Das bedeutet, dass sie uns so lange als Energiequelle zur Verfügung stehen, wie wir die Anlagen, die sie nutzbar machen - in diesem Fall die Turbinen -, warten können.
Es gibt eine Vielzahl von Windturbinen, aber sie lassen sich in vier allgemeine Kategorien einteilen:
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Mikro. Diese haben einen begrenzten Verwendungszweck, z. B. zum Aufladen der Batterien von Wohnmobilen und Segelbooten. Sie haben eine elektrische Leistung von 200 bis 500 Watt.
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Verteilt. Dies sind kleine Turbinen, die für den Stromverbrauch auf dem Grundstück einer einzelnen Person bestimmt sind. Sie können mit Genehmigung und in Zusammenarbeit mit Ihrem örtlichen Energieversorger an das öffentliche Stromnetz angeschlossen werden. Sie können eine Leistung von 20 bis 100 Kilowatt erzeugen.
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Landgestützt. Diese werden oft in großen Windkraftanlagen oder Windparks zusammengefasst. Sie können beträchtliche Mengen an Strom für das öffentliche Netz erzeugen. Ihre Leistung reicht von 100 Kilowatt bis zu mehreren Megawatt.
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Offshore. Es handelt sich in der Regel um hoch aufragende Bauwerke. Viele sind höher als die Freiheitsstatue. Sie erzeugen gewaltige Mengen an Energie durch starke Meereswinde.
Was ist Wind?
Wind ist eine Form der Sonnenenergie. Er entsteht durch eine ungleichmäßige Verteilung der Wärme auf alle Moleküle, die die Luft bilden.
Zu den Bedingungen, die Wind erzeugen, gehören:
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die ungleichmäßige Erwärmung der Erdatmosphäre durch die Sonne
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Die unebene und unregelmäßige Oberfläche der Erde
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Die Erdrotation
Solange diese Bedingungen erfüllt sind, gibt es Wind auf der Welt. Das bedeutet, dass wir so viel davon in Energie umwandeln können, wie wir wollen, und es wird immer mehr davon geben.
Sind Windturbinen effizient?
Nur weil Windturbinen nachhaltige Energie erzeugen, heißt das nicht, dass sie dies auch effizient tun. Die Nachhaltigkeit von Windkraftanlagen ist kein Maßstab für ihre Effizienz.
Der Wirkungsgrad einer Windturbine hängt von ihrer Konstruktion und der Windstärke ab, auf die sie trifft. Glücklicherweise führen sehr kleine Änderungen der Windgeschwindigkeit zu großen Leistungssteigerungen, so dass die Anlagen sehr effizient sein können.
Es gibt zwei Haupttypen von Rotorblättern für Windturbinen - solche mit vertikaler und solche mit horizontaler Achse. Turbinen mit vertikaler Achse sind Ihnen am besten bekannt. Sie sehen aus wie riesige, minimalistische Ventilatoren mit durchschnittlich drei Flügeln. Sie funktionieren nur, wenn sie dem Wind zugewandt sind.
Horizontalachsenturbinen gibt es in verschiedenen Ausführungen und Designs. Sie können die Windenergie aus mehreren Winkeln nutzen und müssen daher nicht angepasst werden, wenn der Wind seine Richtung ändert.
Der wichtigste Faktor bei der Bestimmung der Effizienz einer Windturbine ist die Windstärke in einem bestimmten Gebiet. Wie viel Wind in einem bestimmten Gebiet weht, hängt von einer Reihe von Bedingungen ab, z. B. von der geografischen Umgebung. Im Allgemeinen gilt: Je höher man in der Atmosphäre steht, desto mehr Wind gibt es.
Es gibt viele verschiedene Marken von Windkraftanlagen. Einige verfügen über Effizienzwerte, die Ihnen helfen, das Produkt zu bewerten. Ein Beispiel ist der jährliche Energiewert. Dieser Wert gibt die Gesamtenergiemenge an, die Ihre Anlage während eines Jahres bei einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 11,2 Meilen pro Stunde erzeugen würde.
Wie funktionieren Windturbinen?
Der Energiefluss durch eine Windturbine ist das genaue Gegenteil eines Ventilators. Betrachten Sie zum Beispiel einen einfachen Fensterventilator. Er nimmt die Energie aus der Steckdose auf und wandelt sie in die Bewegung von Luftmolekülen um - eine Form von kinetischer Energie.
Eine Windturbine nutzt die kinetische Energie der Luftmoleküle im Wind und wandelt sie in nutzbare Energie um. Eine Windturbine kann entweder zur Erzeugung von mechanischer oder elektrischer Energie eingesetzt werden. Mechanische Energie wird verwendet, um eine spezifische und unmittelbare Aufgabe zu erfüllen, wie z. B. das Pumpen von Wasser oder das Mahlen von Körnern. Elektrischer Strom hingegen kann gespeichert werden und ist vielseitig einsetzbar.
Elektrische Turbinen sind sehr viel effizienter als mechanische Turbinen. Heutzutage nutzen immer mehr Menschen kleine Elektroturbinen auch für feste Aufgaben wie das Pumpen von Wasser.
Eine Windturbine erzeugt Strom hauptsächlich durch die Bewegung ihrer aerodynamisch geformten Flügel. Diese funktionieren ähnlich wie Flugzeugtragflächen. Wenn sich der Wind gegen die Flügel bewegt, verschiebt sich der Luftdruck, und es entstehen sowohl Auftriebs- als auch Widerstandskräfte. Die Auftriebskräfte sind stärker und bringen die Flügel zum Drehen.
Die sich drehenden Flügel sind an einem Rotor befestigt, der einen Generator antreibt. Der Generator ist in der Lage, die Bewegung in Strom umzuwandeln.
Wo sollte man eine Windturbine aufstellen?
Die genaue Platzierung einer Windturbine hängt von einer Reihe von Faktoren ab, darunter:
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Was Sie mit der Anlage machen wollen
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Welches Modell Sie verwenden
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Ihre Umgebung
Im Allgemeinen sollten kleine Privatturbinen so aufgestellt werden, dass sich das untere Blatt mindestens 30 Fuß über dem Boden und 300 Fuß von Hindernissen entfernt befindet. Die größeren Turbinen, die in Windparks eingesetzt werden, sollten mindestens 100 Fuß oder mehr über dem Boden stehen.
Woraus bestehen Windturbinen?
Je nach Typ und Hersteller können Windturbinen aus vielen verschiedenen Materialien bestehen. Sie benötigen ein solides Fundament, das in der Regel aus Beton besteht. Rohre, Schläuche und Drähte sind Teil vieler Konstruktionen.
Obwohl verschiedene Materialien für die Rahmen verwendet werden können, sollten Sie alle Aluminiumturbinen vermeiden. Diese können reißen und instabil werden.
Sind Windturbinen laut?
Windturbinen erzeugen Lärm. Das genaue Ausmaß hängt von der Größe und dem Modell der Windkraftanlage ab.
Kleine Turbinen, die zwei Kilowatt Energie erzeugen, erzeugen ein Geräusch von 50 Dezibel. Wenn Sie genau hinhören, können Sie dieses Geräusch aus einer Entfernung von 50 Fuß hören. Größere Turbinen erzeugen wahrscheinlich mehr Lärm.
Ist eine Windturbine die richtige Wahl für mein Haus?
Immer mehr Menschen ziehen Windturbinen in Betracht, um ihren netzunabhängigen Energiebedarf zu decken und die steigenden Energiekosten auszugleichen. Windturbinen sind nicht für jede Immobilie geeignet, aber Sie können sie auf verschiedene Weise nutzen, z. B:
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Teil eines hybriden Energiesystems, das auch Quellen wie Solarenergie nutzt
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Anschluss an das örtliche Stromnetz - Sie müssen sich mit Ihrem derzeitigen Energieversorger in Verbindung setzen, um die Spezifikationen für den Anschluss Ihrer Turbine an sein System zu erfahren
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Als Quelle für 100% Ihrer Energie - vorausgesetzt, Sie haben einen guten Standort
Ermitteln Sie Ihren jährlichen Energieverbrauch und das jährliche Windaufkommen, bevor Sie sich für eine Windkraftanlage entscheiden. Die Unternehmen werden Ihnen spezifische Schätzungen und Empfehlungen für Ihr Grundstück geben. Schauen Sie sich um, um das beste Modell und die beste Preisklasse zu finden.
