Vindmyllur – Hvernig virka þær?

Grein/Linkur: Hvernig virka vindmyllur?

Höfundur: MARGRÉT EVA ÞÓRÐARDÓTTIR

Heimild:

.

Vindmyllur á hafi ná yfirleitt betri nýtni en vindmyllur á landi. Ástæðan er sú að á hafi úti er yfirleitt meiri vindhraði

.

September 2016

Hvernig virka vindmyllur?

Hér er einnig svarað spurningunum:

• Hvernig er rafmagn búið til úr vindi?
• Hvernig eru vindmyllur gerðar?

Í einföldu máli þá virkar vindmylla á öfugan hátt við viftu. Í staðinn fyrir að nota rafmagn til að búa til vind þá er vindur notaður til að búa til rafmagn. Vindurinn kemur hreyfli á snúning og hreyfillinn snýr skafti í snúningsás myllunnar. Snúningsásinn er tengdur við rafal sem byrjar að snúast og við það framleiðir hann rafmagn.

Meirihluti vindmylla í dag eru samsettar úr turni, hreyflum og vélarhúsi:

• Grunnurinn (e. foundation) gerir það að verkum að vindmyllan dettur ekki niður.
• Turninn heldur vélarhúsinu og hreyflinum uppi.
• Vélarhús (e. nacelle) hýsir gírkassa og rafal sem eru tengdir við turninn og hreyfil. Á vélarhúsinu eru einnig skynjarar sem mæla vindhraða og vindátt, vélin snýr síðan vélarhúsinu upp í vindinn til að hámarka afköstin.
• Hreyfillinn er samsettur úr spöðum og svokallaðri nöf (e. hub). Spaðarnir eru annaðhvort festir beint á nöfina eða á búnað á nöfinni sem getur snúið spöðunum. Fjöldi spaða er valinn eftir loftflæðisnýtni, efniskostnaði og áreiðanleika kerfisins. Vindmyllur síðustu 50 ára hafa yfirleitt tvo eða þrjá spaða. Lengd spaðanna getur verið meira en 60 metrar.

Vindmyllur eru oft látnar vera ljósgráar með matta áferð til að vera sem minnst áberandi í umhverfi sínu.

Stærð og lögun spaðanna er ákvörðuð með tilliti til loftstreymis í kringum þá til að hámarka nýtnina frá vindinum og lágmarka krafta sem verka á spaðana. Spaðarnir geta eyðilagst ef of mikill kraftur verkar á þá og því eru þeir gerðir úr sterku en léttu efni, til dæmis áli.

Vindmyllur byrja að starfa þegar vindhraði nær 4-5 m/s og ná hámarksafköstum í kringum 15 m/s. Við vindhraða í kringum 25 m/s slökkva þær á sér vegna hættu á skemmdum. Vindmyllur ná oftast að framleiða rafmagn 70-85% af árinu en framleiðslumagnið ræðst af vindhraða. Nýtni vindmylla á landi er um 24% af fræðilegu gildi yfir heilt ár en 41% á hafi þar sem vindhraði er yfirleitt meiri.

Gjarnan er reynt að gera vindmyllur sem minnst áberandi svo þær séu ekki lýti á umhverfinu. Þær eru yfirleitt málaðar ljósgráar til að sjást sem minnst í flestum ljósskilyrðum og látnar hafa matta áferð til að lágmarka endurkast.

Vindmyllur nútímans framleiða að meðaltali um 6 milljón kílóvattstundir á ári, sem er nægilegt rafmagn fyrir um 1500 heimili miðað við meðalrafmagnsnotkun heimila í löndum Evrópusambandsins. Vindmyllur geta framleitt rafmagn í 20-25 ár en á þeim tíma snúast þær samtals í meira en 120.000 klukkustundir. Til samanburðar er líftími bílvélar 4000-6000 klukkustundir.

Heimildir og frekara lesefni:

• Wind energy’s frequently asked questions – The European Wind Energy Association. (Skoðað 25.08.2016).
• How a wind turbine works – Office of Energy Efficiency and Renewable Energy. (Skoðað 25.08.2016).
• Wind turbine design – Wikipedia, the free encyclopedia. (Skoðað 25.08.2016).

Myndir:

• Krempel windpark – Wikimedia Commons. (Sótt 25.08.2016).
• Windmills D1-D4 (Thornton Bank) – Wikimedia Commons. ©Hans Hillewaert. Birt undir Creative Commons-leyfi. (Sótt 25.08.2016).