Hoe een kleine windmolen het verschil kan maken

Als er in er in regio voldoende wind is en de situatie gunstig is, zijn kleine windmolens een van de meest kosteneffectieve systemen voor hernieuwbare energie thuis, zonder uitstoot en vervuiling. Wil je meer weten over kleine windmolens, lees dan verder in dit artikel.

Kleine windmolens kunnen:

• Je elektriciteitsrekening met 50%-90% verlagen

• Je helpen de hoge kosten te vermijden van het doortrekken van elektriciteitsleidingen naar een afgelegen locatie

• Ononderbreekbare stroomvoorzieningen helpen om langdurige stroomonderbrekingen door het elektriciteitsnet te overbruggen.

• Kleine windmolens kunnen ook worden gebruikt voor een verscheidenheid van andere toepassingen, waaronder het pompen van water op boerderijen.

Hoe werkt een kleine windmolen

Wind ontstaat door de ongelijke verwarming van het aardoppervlak door de zon. Windmolens zetten de kinetische energie van de wind om in schone elektriciteit. Wanneer de wind de bladeren van de windmolens laat draaien, vangt een rotor de kinetische energie van de wind en zet die om in een draaiende beweging om de generator aan te drijven. De meeste turbines hebben een automatisch overtoeren regelsysteem om te voorkomen dat de rotor onbestuurbaar draait bij zeer krachtige wind. 

Een kleine windmolen kan worden aangesloten op het elektriciteitsnet via je energieleverancier of het kan op zichzelf staan (off-grid). Dit maakt kleine windmolens tot een goede keuze voor landelijke gebieden die nog niet op het elektriciteitsnet zijn aangesloten.

Componenten van kleine windmolens

Een wind elektrisch systeem bestaat uit een windmolen die op een toren is gemonteerd om beter toegang te hebben tot sterkere winden. Naast de turbine en de toren hebben kleine wind elektrische systemen ook componenten nodig voor de balans van het systeem.

Turbines

De meeste kleine windmolens die tegenwoordig worden vervaardigd, zijn horizontale-as, bovenwindse machines met twee of drie bladen. Deze bladen zijn meestal gemaakt van een composietmateriaal, zoals glasvezel.

Het frame van de windmolen is de structuur waaraan de rotor, de generator en de staart zijn bevestigd. De hoeveelheid energie die een turbine zal produceren, wordt hoofdzakelijk bepaald door de diameter van de rotor. De diameter van de rotor bepaalt het “slag oppervlak”, of de hoeveelheid wind die door de turbine wordt onderschept. De staart zorgt ervoor dat de turbine naar de wind is gericht.

Torens

Omdat de windsnelheid toeneemt met de hoogte, wordt een kleine windmolen op een toren geplaatst. In het algemeen geldt: hoe hoger de toren, hoe meer vermogen het windsysteem kan produceren.

Relatief kleine investeringen in de hoogte van de toren kunnen een zeer hoog rendement opleveren voor de elektriciteitsproductie. Om bijvoorbeeld een generator van 10 kilowatt van een toren van 60 voet op een toren van 100 voet te zetten, moet 10% meer worden geïnvesteerd in het systeem, maar het kan wel 25% meer stroom produceren.

De meeste turbine fabrikanten bieden windenergiesysteem pakketten aan waarin masten zijn inbegrepen. Er zijn twee basistypes van torens: zelfdragend (vrijstaand) en afgespannen. Er zijn ook kantelbare versies van aanspanbare torens. De meeste windenergie systemen voor thuisgebruik maken gebruik van een aanspanbare toren. Deze zijn het goedkoopst en gemakkelijker te installeren dan zelfdragende torens. Omdat de afspan radius echter de helft tot driekwart van de torenhoogte moet bedragen, hebben aanspanbare masten voldoende ruimte nodig om ze te kunnen plaatsen.

Kanteltorens zijn weliswaar duurder, maar bieden de consument een gemakkelijke manier om onderhoud te plegen aan kleinere, lichtgewicht turbines, meestal 10 kilowatt of minder. Kantelbare torens kunnen tijdens gevaarlijk weer, zoals orkanen, ook tot op de grond worden neergelaten. Aluminium torens zijn gevoelig voor scheuren en moeten worden vermeden.

Onderdelen voor de balans van het systeem

De systeemonderdelen die je nodig hebt voor een kleine windmolen – naast de windturbine en de toren – zijn afhankelijk van de toepassing. De onderdelen die nodig zijn voor een warmtepompsysteem zullen bijvoorbeeld veel anders zijn dan wat je nodig je hebt voor een residentiële toepassing.

De benodigde onderdelen voor de balans van het systeem hangen ook af van de vraag of je systeem is aangesloten op het elektriciteitsnet, stand-alone of hybride is.

De meeste fabrikanten kunnen je een systeempakket leveren dat alle onderdelen bevat die je voor je specifieke toepassing nodig hebt. Voor een huishoudelijke netgekoppelde toepassing kunnen de systeemonderdelen het volgende omvatten:

• Een regelaar

• Opslag Batterijen

• Een omvormer (power conditioning unit)

• Bedrading

• Een elektrische scheidingsschakelaar

• Aardingssysteem

• Fundering voor de toren.

Met deze onderdelen zorg je ervoor dat de werking van een windmolen op een prettige manier verloopt.