Hvad får en vindmølle til at dreje rundt

fredag 15 sep 17
|

Har du nogensinde tænkt over, hvad det er, der får en vindmølle til at generere energi? Få svaret her.

Den måde, hvorpå moderne vindmøller producerer elektricitet er udviklet med inspiration fra flyindustrien. Et af de vigtigste elementer er selve udformningen af en vindmølles vinger. Ved at anvende aerodynamisk formede vinger skaber hastigheden på vingerne et undertryk på vingernes buede side, og på den måde vil det skabte undertryk sørge for at suge vingen rundt, ligesom når undertrykket over fly-vinger holdet flyet i luften. For at opnå optimale forhold skal rotoren være vinkelret på vindretningen. På vindmøllens nacelle er der placeret en vindfane, der registrerer vindens hastighed og retning.

Vindfanen aktiverer en krøjemotor, som sørger for, at nacellen bliver drejet imod vindretningen, så man får mest mulig energi ud af vinden.  

Hvorfor tre vinger?
Langt de fleste vindmøller har i dag tre vinger. Man kan godt lave vindmøller med én eller to vinger, men ved en vindmølle med én vinge vil vingen groft sagt skulle være tre gange bredere, for at få mest mulig energi ud af vinden. Derudover vil komponenterne på en vindmølle med én eller to vinger skulle være kraftigere end på en vindmølle med tre vinger for at modvirke det ujævne pres, der opstår på vindmølletårnet. Det ujævne pres opstår, fordi vinden blæser kraftigere, desto højere man kommer op.

Hvis en vindmølle kun har én vinge vil det give store kræfter på tårnet når vingen peger opad, og mindre kræfter, når den peger nedad, hvor der er mindre vind. Ved en vindmølle med to vinger vil forskellen ikke være lige så stor, men belastningen på vingen der peger opad, vil stadig være større end på den vinge, der peger nedad. Har man i stedet én vinge oppe og to nede, vil presset bliver jævnere. Med flere vinger end tre kan man producere lidt mere energi, men da vingerne er en dyr del af en vindmølle, vil den samlede pris blive så meget dyrere og så vil kilowatt-time prisen vokse 

Rotorens størrelse
Det overordnede mål, når man designer en vindmølle, er at producere en mølle med den laveste COE (Cost of Energy). Det vil sige, at man designer en vindmølle, som genererer mest energi til den lavest mulige pris. En vigtig del af den proces er rotordesignet. Målet er ikke nødvendigvis at opnå en maksimal energiproduktion på en bestemt placering eller ved en bestemt vindhastighed. Målet er nærmere at generere så meget energi som muligt, til den lavest mulige pris.

Rotorstørrelsen er særlig vigtig, når man kigger på de overordnede omkostninger ved en vindmølle. Med en større rotor til samme mølle kan man generere mere energi, og hvis man kan undgå større laster og en større generator, kan COE gøres mindre. Vindmølleproducenterne forsøger til stadighed at undersøge rotorernes størrelse i forhold til møllernes generatorer, og dermed udvikle møller med lavest mulig COE.