Hvorfor laves vindmøllevinger længere og ikke bredere?

Hvorfor laves vindmøllevinger længere og ikke bredere?

Preben Hansen undrer sig over, hvorfor man laver vindmøllevinger længere i stedet for bredere.

»Jeg er en chauffør der hovedsagelig transporterer vindmøllevinger, og har tænkt på, hvorfor der hele tiden laves vinger der er længere. Hvis man fremstillede vinger, der var bredere, ville man jo også få større overflade. Men der er jo nok en logisk forklaring«

Henrik Stiesdal, Chief Technology Officer hos Siemens Wind Power, svarer:

Når man hele tiden laver vinger, der er længere og ikke blot bredere, er det, fordi at man får mest energi fra møllen med længere vinger.

En vindmølles teoretiske produktionsevne afhænger primært af det bestrøgne areal. Altså det areal, som vingerne overstryger, når de roterer. Længere vinger giver et større bestrøget areal og dermed mere energiproduktion.

Den praktiske produktionsevne er mindre end den teoretiske, fordi en fuld udnyttelse af al vindens energi ville indebære, at luften skulle bremses helt op. Men det duer jo ikke i virkeligheden, da luften så ikke kan slippe væk. Den ville være gået helt i stå, og så kan der ikke komme frisk vind til møllen. Derfor tilpasser man vindmøllens vinger, så luften bremses passende op. Nok til at man udnytter det meste af energien, men ikke så meget, at luften ikke kan slippe væk.

Det viser sig, at man får det bedste resultat, hvis man opbremser vinden, så den bag møllen har 1/3 af sin oprindelige hastighed. Ved denne opbremsning yder en ideel vindmølle ca. 60 % af det teoretiske maksimum. En rigtig vindmølle har ikke helt ideel aerodynamik og har desuden forskellige tab, så den udnytter typisk omkring 45 % af vindens energi.

Ved udvikling af en vindmøllevinge fastlægger man altså vingebredden, så man får netop den ønskede opbremsning af vinden.

Hvis man gør vingerne for smalle, udtrækker vingerne ikke al den energi fra vinden, som de burde. Hvis man omvendt gør vingerne for brede, bremser vindmøllen luften for meget op, og så falder vindmøllens produktion også.

Den ideelle vingebredde afhænger af møllens omløbstal. Jo hurtigere møllen roterer, desto smallere er den ideelle vinge.

Den ideelle vingebredde gange antallet af vinger er en konstant. Det vil sige, at en to-vinget vindmølle, der kører med samme omløbstal som en tre-vinget mølle, skal have vinger, der er 50 % bredere. Og en fire-vinget mølle skal have vinger, der er 33 % smallere for at fungere lige så godt i den samlede rotor.

Sammenfattende kan man altså sige, at
- Vingelængden bestemmer, hvor stort det bestrøgne areal er, og dermed hvor meget vindmøllen kan producere

  • Vingebredden tilpasses, så vingerne tilsammen giver den rigtige opbremsning af vinden

Spørg Scientariet er redigeret af Julian Henlov, juh@ing.dk.

Spørg Scientariet

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.

Kommentarer (43)

Det rigtige svar til; "hvorfor laves vindmøllevinger længere og ikke bredere":

Moment laves nemmest ved at fjerne "konstruktionen / vingeprofilen" længst muligt fra centrum af møllevingernes omdrejningspunkt. Derfor

  • 0
  • 0

Det idelle antal vinger er 3;

1 vinge skulle afbalanceres af en kontravægt, og så kan man lige så godt lave kontravægten til en vinge.
2 vinger giver ujævn belastning, bl.a. fordi det ikke blæser så meget nede ved jorden som højere oppe, og kan lettere komme i svingninger.
3 vinger giver en ret jævn belastning.

Flere vinger kan ikke betale sig, fordi det er det overstrøgne areal. der tæller.

Vejrmøller har 4 vinger af konstruktionsmæssige årsage er det lettere at lave et kryds end en stjerne, når man arbejder i træ.

  • 0
  • 0