2 keer zoveel wind betekent 8 keer zoveel energie

De energie die in de wind zit is eigenlijk zonne-energie. De zon verwarmt de aarde en hierdoor ontstaan drukverschillen in de atmosfeer. Het gevolg is dat de lucht gaat stromen van hoge naar lagedrukgebieden, stromende lucht is wind en met andere woorden energie!

De hoeveelheid zonne-energie die door de aarde jaarlijks wordt opgevangen is vele malen groter dan de jaarlijkse energiebehoefte van de hele wereld. Als we  al deze (zonne-) energie zouden kunnen gebruiken om het licht te laten branden, om auto te rijden, om huizen te verwarmen dan waren we meteen af van de dreigende klimaatsverandering. Helaas is het nog niet zo ver. Er is genoeg zonne- en windenergie we hoeven het alleen maar te benutten.

De hoeveelheid energie die in de wind zit wordt bepaald door de hoogte van de windsnelheid en wel tot de derde macht van de windsnelheid. Dit betekent dat alls het twee keer zo hard waait er 8 keer zoveel energie in. Ook de oppervlakte die de draaiende wieken beschrijven (de rotoroppervlakte) is van invloed op de hoeveelheid energie die kan worden opgevangen.

 

De formule voor de energie in de wind is: Ewind = 1 / 2 d V3 A waarbij A de oppervlakte is die de rotor beschrijft en d de dichtheid van de lucht. Nu is de dichtheid van de lucht net zo als de windsnelheid geen constante. De dichtheid van de lucht wisselt van dag tot dag en is onder andere afhankelijk van de temperatuur van de lucht en de hoogte waarop gemeten wordt.

 

Hoeveel energie zit er in de wind

2 keer zoveel wind betekent 8 keer zoveel energie

Een windmolen kan niet alle energie uit de wind halen omdat dan de lucht achter de windmolen stil zou staan. Al in 1926 is door Albert Betz aangetoond dat maximaal 59,3% van de energie door een windmolen uit de wind kan worden gehaald. Daarnaast is er sprake van wrijvingsverliezen en rendementverliezen.

Door technische ontwikkelingen worden deze verliezen steeds kleiner waardoor  het rendement toeneemt.

Een windmolen kan met de huidige stand van de techniek ongeveer 50% van de energie die in de wind zit eruit halen.

 

De (elektrische) energie die door een windmolen uit de wind kan worden gehaald kan worden geschreven met de formule Pelektrisch = Cp x Pwind waarbij Cp de vermogenscoëfficiënt is. Cp kan gezien de Wet van Betz niet groter zijn dan 0,593 en door allerlei verliezen zal deze nog lager zijn. Voor de huidige generatie windturbines ligt de vermogenscoëfficiënt Cp tussen de 0,45 en de 0,5.

Back to Top