Brinkhorst's leugen over koeltorens: rekenen aan windmolens

[Ad Huikeshoven]

REPLY TO: D66 at nic.surfnet.nl

Marc,

Mijn collegedictaat windenergieconversiesystemen uit 1983 TU Delft
(voorheen TH Delft) geeft als schattingsformule voor de
jaarenergieopbrengst E van een windmolen in het Nederlandse windregiem
(Weibull verdeling van de windsnelheid met k=2):

E=a * V^3 * A * 8,76 kWh/jr
Waarin V de gemiddelde windsnelheid en A het rotoroppervlak. De
constante a=0,25 (experimenteel bepaald)

Als ik Marc's waarden hierboven invul kom ik op een jaarenergieopbrengst
van 86 duizend kWh, of 235 kWh per dag. Het gemiddelde vermogen is dus
bijna
10 kW, en dat is heel wat meer dan de 1,3 kW die Marc presenteert.

Marc, je schat waarschijnlijk het rendement een factor 3 te laag. In
bovenstaande schattingsformule is van werkelijke veranderlijke,
vlagerige wind uitgegaan (voorgesteld met een Weibull verdeling). Omdat
het ook wel eens harder waait en de opbrengst met de derde macht van de
windsnelheid toeneemt levert een veranderlijke wind dus veel meer
energie op dan een constante wind gelijk aan de gemiddelde windsnelheid
van die veranderlijke wind.

En Marc, niet alleen huishoudens verbruiken elektrische energie. Het
gros van de elektrische energie wordt in Nederland geconsumeerd door
industrie en bedrijven.

En over het landschap gesproken ... In de negentiende eeuw stonden in
Nederland zo'n tienduizend windmolens water te pompen, hout te zagen en
graan te malen. En volgens mij staan er momenteel in Nederland hooguit
twee duizend molens windenergie te converteren in elektrische energie.

Met vriendelijke groeten,

Ad Huikeshoven
Vondelstraat 33
2513 EN  's-Gravenhage
telefoon/fax +31(070)3608510


-----Oorspronkelijk bericht-----
Van: owner-d66 at nic.surfnet.nl [mailto:owner-d66 at nic.surfnet.nl] Namens
Dr. Marc-Alexander Fluks
Verzonden: Friday, August 22, 2003 8:12 PM
Aan: D66; Joost van der Hoek
Onderwerp: Brinkhorst's leugen over koeltorens: rekenen aan windmolens

REPLY TO: D66 at nic.surfnet.nl

 Het leuke van fysica is dat je niets hoeft te geloven; je kan de handel
 gewoon uitrekenen...

 De hoeveelheid kubieke meter lucht die een windmolen per seconde
passeert
 als de wieken de afmeting R_wieken meter hebben en de wind een snelheid
 v_wind meter/seconde is:

     pi * R_wieken^2 * v_wind

 Als lucht een massadichtheid van 0.65 kg/m^3 heeft dan is de
hoeveelheid
 massa die een windmolen per seconde passeert:

     m = 2 * R_wieken^2 * v_wind    kg/seconde

 De kinetische windenergie die de molen per seconde passeert is dan:

     L = 1/2 * m * v_wind^2 = R_wieken^2 * v_wind^3   Watt

 Aangezien de wind achter een windmolen niet stilstaat, is er sprake van
 een bepaalde fractie van de energie die de molen uit de wind haalt:
 F_rendement.

 Het vermogen dat zo'n windmolen opwekt is dan gelijk aan:

    L = F_rendement * R_wieken^2 * v_wind^3   Watt

 Vervolgens kan je wat waarden invoeren. Stel dat F_rendement 10% is,
 de wieken 10 meter zijn en de windsnelheid 5 meter/seconde (=Beaufort),
 dan wekt zo'n molen dus 1.3 kW op.

 Draait'ie 24 uur per dag dan levert de molen 30 kWh op. Ik meen dat
 1 huishouden iets in de orde van 1 kWh per dag gebruikt. De molen kan
 dan 30 huishoudens van energie voorzien. Als er 6 miljoen huishoudens
 in ons land zijn, dan heb je dus 200,000 windmolens in Nederland nodig
 (6 windmolens per km^2).
 In de praktijk is dat een ondergrens omdat de molens in kwestie niet
 aan die 1.3 kW toekomen. De windsnelheid is nu eenmaal niet altijd 5
 meter/seconde. Je kan natuurlijk wel wat aan het rendement doen (wel
 per definitie tussen 0 en 1) en aan de grootte van de wieken...


 Marc Fluks, Amsterdam

**********
Dit bericht is verzonden via de informele D66 discussielijst
(D66 at nic.surfnet.nl).
Aanmelden: stuur een email naar LISTSERV at nic.surfnet.nl met in het
tekstveld alleen: SUBSCRIBE D66
Afmelden: stuur een email naar LISTSERV at nic.surfnet.nl met in het
tekstveld alleen: SIGNOFF D66
Het on-line archief is te vinden op:
http://listserv.surfnet.nl/archives/d66.html
**********

**********
Dit bericht is verzonden via de informele D66 discussielijst (D66 at nic.surfnet.nl).
Aanmelden: stuur een email naar LISTSERV at nic.surfnet.nl met in het tekstveld alleen: SUBSCRIBE D66
Afmelden: stuur een email naar LISTSERV at nic.surfnet.nl met in het tekstveld alleen: SIGNOFF D66
Het on-line archief is te vinden op: http://listserv.surfnet.nl/archives/d66.html
**********