wind Flashcards
Hoe bereken je hoeveel kinetische energie (vermogen) er aanwezig is in de wind bij een windsnelheid “v”?
Geef de formule hier voor:
Pwind = 0.5 ρ 𝐴 𝑣^3
Kan al het beschikbaar windvermogen geoogst worden door een windturbine?
Er kan maar een deel van het vermogen geoogst door de rotor bladen.
Dit noemt het Betz limiet.
Hoe reken je het Betz limiet uit?
𝑃𝑏 = 𝐶𝑃 0.5 ρ 𝐴 𝑣^3
𝐶𝑃 = 𝑣𝑑/𝑣
Wat is de maximum rotor efficiëntie?
Als 𝑣𝑑/𝑣 = 1/3.
Dan is CP = 0.593
Teken de vermogencurve van een windturbine:
Dit moet op papier, want ik wil geen 10 eur/maand betalen voor premium
Leg uit hoe de vermogenscurve de capaciteitsfactor
van de windturbine bepaalt
De capaciteitsfactor wordt beïnvloed door hoe vaak de windsnelheden gedurende een bepaalde periode binnen het operationele bereik van de turbine vallen. Als de windsnelheden vaak in het optimale bereik liggen, zal de capaciteitsfactor hoger zijn. Daarom is de vermogenscurve van groot belang omdat deze laat zien bij welke windsnelheden de turbine efficiënt kan werken en hoe vaak deze omstandigheden zich voordoen in de specifieke locatie van de windturbine.
Bespreek specifiek het gedrag bij windsnelheden
nabij de “shut down wind speed”
As the wind speed exceeds the “shut-down wind
speed”, the rated blades are positioned in the feathering
position. The generated power drops to zero
hoe kan het gedrag van de vermogenscurve verbeterd worden?
- betere stuursystemen
- variable pitch blades gebruiken (door de pitch aan te sturen kan de turbine een stabiel vermogen aanhouden)
- betere generator ontwerpen
- betere materialen gebruiken
Wat is “Drag”
Drag is de kracht die parallel aan de stroomrichting van de luchtstroom optreedt en tegen de beweging van het voorwerp in gaat.
Wat is “Lift”
Lift is de kracht die loodrecht op de stroomrichting van de luchtstroom werkt en het voorwerp omhoog duwt.
hoe komen “drag” en “lift” voor bij rotorbladen?
drag: Drag ontstaat als gevolg van de luchtweerstand tegen de rotorbladen terwijl ze door de wind bewegen.
lift: Lift bij rotorbladen ontstaat door het verschil in luchtdruk boven en onder de bladen.
(hoge druk onder de bladen en een lagere druk boven de bladen, wat resulteert in een opwaartse kracht)
Wat zijn de uitdagingen voor de einde-levensduur van een wind turbine?
- het recyclen van materialen van de wieken
- wat te doen met niet-recyleerbare materialen
- de logistiek van de ontmanteling
Windturbines in het algemeen zijn tot 85% - 90% recyclebaar, het probleem zit men in de wieken, doordat ze bestaan uit glasvezel en carbon fiber. Deze materialen zijn zo moeilijk omdat ze samengesteld zijn uit fijn gemengde combinaties van verschillende materialen die gescheiden moeten worden om gerecycled te kunnen worden. De meeste wieken belanden op de vuilnisbelt waar ze worden begraven.
Wat zijn 4 circulaire opties voor turbine bladen?
/wat is een strategie voor einde-levensduur:
- onderhoud
- reuse/redistribute
- refurbish/remanufacture
- recycle
Kan in plastiek korrels gemaakt worden, waarmee we stoelen, isolatie, geluid barrière kunnen maken.
De glasvezel wordt gecrusht en kan cement van worden gemaakt.
Zou een andere materiaalkeuze de end-of-life problematiek kunnen verbeteren?
Ja, door te kiezen voor materialen met hoge recyclebaarheid, herbruikbare eigenschappen, biologische afbreekbaarheid en minimalisatie van gevaarlijke stoffen.
Welk proces gebruikt men voor de shell?
Het gebruik van composietmaterialen zoals glasvezel met kunststof. Ook het lamineren van deze materialen wordt vaak gedaan, er wordt dan hars in de vezels geduwd en dan wordt het in de juiste vorm gebracht.
