Windenergie

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Windenergie

Was ist Windenergie?

Windenergie ist eine erneuerbare Energie, deren Ursprung im Wind liegt. Diese Energiequelle nutzt die kinetische Energie, die durch die Wirkung von Luftströmungen erzeugt wird, um sie in andere nützliche Formen für menschliche Aktivitäten umzuwandeln. In der Vergangenheit wurde die Windenergie seit dem Altertum genutzt, um Segelboote zu bewegen oder Mühlenmaschinen zu betreiben, wenn die Klingen bewegt werden.

Die häufigste Verwendung von Windenergie ist die Erzeugung von Elektrizität. Windturbinen sind Maschinen, die die kinetische Energie von Wind in elektrische Energie umwandeln.

Windenergie ist eine reichhaltige, erneuerbare, saubere Ressource, die zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beiträgt. Durch die Installation von Windkraftanlagen kann die Abhängigkeit von thermoelektrischen Anlagen, die mit fossilen Brennstoffen arbeiten, oder von Kernkraftwerken (in beiden Fällen nicht erneuerbaren Energiequellen) verringert werden. Aus diesem Grund wird es als eine Art grüne Energie angesehen.

Die Windenergie hängt indirekt von der Sonnenenergie ab. Wenn sich die Sonne erwärmt, ändert sich die Dichte der Luft. Der Dichteunterschied zwischen verschiedenen Luftmassen verursacht Bewegungen und Luftströmungen. Die dichtere (kalte) Luft wiegt mehr und neigt dazu, zu fallen.

Ursprung der Windenergie

Der Ursprung der Windenergie ist der Wind. Also

Was ist der Ursprung des Windes?

Windenergie bezieht sich auf die Bewegung von Luftmassen, die sich von Bereichen mit hohem Atmosphärendruck zu benachbarten Bereichen mit niedrigem Druck bewegen, wobei die Geschwindigkeiten dem Druckgradienten proportional sind.

Die Winde entstehen aufgrund der ungleichmäßigen Erwärmung der Erdoberfläche durch Sonneneinstrahlung. Zwischen 1 und 2% der von der Sonne kommenden Energie wird zu Wind. Während des Tages bleiben die Luftmassen über den Ozeanen, Meeren und Seen im Vergleich zu den benachbarten Gebieten der kontinentalen Massen kalt. In diesem Sinne hängt die Windenergie mit der Sonnenenergie zusammen.

Die Kontinente absorbieren eine geringere Menge an Sonnenstrahlung und daher dehnt sich die Luft über der Erde aus, wird leichter und steigt an. Die kälteste und schwerste Luft, die von Meeren, Ozeanen und großen Seen kommt, wird in Bewegung gesetzt, um den Ort zu besetzen, den die heiße Luft hinterlassen hat.

Stromerzeugung aus Windkraft

Um die Windenergie effizient zu nutzen, ist es zweckmäßig, einige Daten zu studieren. Es ist wichtig, die tages- und nächtlichen und saisonalen Schwankungen der Winde, die Variation der Windgeschwindigkeit in Bezug auf die Höhe über dem Boden, die Entität der Stöße in kurzen Zeiträumen und Maximalwerte in historischen Datenserien mit zu kennen eine Mindestdauer von 20 Jahren. Es ist auch wichtig, die maximale Windgeschwindigkeit zu kennen. Um die Windenergie nutzen zu können, muss die Geschwindigkeit mindestens 12 km / h betragen und die Geschwindigkeit von 65 km / h nicht überschreiten. Windenergieanlagen haben eine maximale Kapazität, deren Überschreitung aus Sicherheitsgründen gestoppt werden muss.

Windenergie wird durch den Einsatz von Windmaschinen (oder Windmühlen) genutzt, die Windenergie in mechanische Rotationsenergie umwandeln können. Die gewonnene kinetische Energie kann zum direkten Antreiben von Arbeitsmaschinen oder zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden. Im letzteren Fall wird das Umwandlungssystem, das einen kinetischen Generator mit seinen Steuerungs- und Verbindungssystemen zum Stromnetz umfasst, als Windkraftanlage bezeichnet.

Aufgrund der geringen Energiedichte der Windenergie pro Flächeneinheit müssen mehr Maschinen installiert werden, um die verfügbaren Ressourcen zu nutzen. Das bekannteste Beispiel für einen Windpark sind die "Windparks" (mehrere Windturbinen, die in das Gebiet implantiert sind und an eine einzige Leitung angeschlossen sind, die sie mit dem lokalen oder nationalen Stromnetz verbindet).

Derzeit wird es vor allem zum Antrieb von Windkraftanlagen eingesetzt. In diesen bewegt die Windenergie einen Propeller und mittels eines mechanischen Übertragungssystems wird der Rotor eines Generators, normalerweise ein Wechselstromgenerator, der elektrische Energie erzeugt, gedreht. Damit eine Anlage rentabel ist, werden sie normalerweise in Konzentrationen zusammengefasst, die als Windparks bezeichnet werden.

Windturbinen

Kleine Windkraftanlagen

Hierbei handelt es sich um kleine Anlagen, die für den Hausgebrauch geeignet sind oder den Stromverbrauch von kleinen wirtschaftlichen Tätigkeiten in der Regel autonom, dh in Form von Einzelgeneratoren, integrieren, die dann mit einem Beitrag zur sogenannten Erzeugung an das Stromnetz angeschlossen werden Verteilungs- oder Lagereinrichtungen.

Diese Anlagen bestehen im Allgemeinen aus horizontalachsigen Windturbinen mit einem Rotordurchmesser von 3 bis 20 Metern und einer Würfelhöhe von 10 bis 20 Metern. Im Allgemeinen sind für kleine Windkraftanlagen Anlagen mit einer Nennleistung zwischen 20 kW und 200 kW gemeint, während für Kleinwindkraft Anlagen mit einer Nennleistung von weniger als 20 kW gemeint sind.

Für diese kleinen Anlagen ist der Installationspreis höher und liegt bei etwa 1500-3000 Euro pro installierter kW, da der Markt für diesen Anlagentyp noch unterentwickelt ist.

Windturbinen in großer Höhe

Es gibt zahlreiche, meist noch auf Prototypebene liegende Projekte zur Nutzung der Windenergie in großer Höhe, die auf eine Senkung der Energieerzeugungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Windsystemen hindeuten. Eine Windturbine in großer Höhe ist ein Entwurfskonzept für eine Windturbine, die sich in der Luft ohne Turm befindet. Sie profitiert von der höchsten und nahezu konstanten Windgeschwindigkeit in großer Höhe und vermeidet so den Turmaufbau oder die Notwendigkeit der Drehung von Kontakten oder Giermechanismen.

Zu den Herausforderungen für ein Projekt dieser Art gehört die Gewährleistung einer sicheren Aufhängung, die die Turbinen bei starkem Wind und Sturm hunderte Meter vom Boden entfernt hält und die erzeugte Energie auf den Boden überträgt. Diese Probleme werden derzeit hauptsächlich durch den Rückgriff auf immer zuverlässigere Technologien, die auf dem Gebiet der Drohnen entwickelt wurden, angegangen. Darüber hinaus kann die Luftfahrtaktivität gestört werden.

Magnetische Windenergie

Eine vielversprechende Entwicklung der Windenergie ist die magnetische Windkraft, die mit einer Art Magnetwindturbine erzeugt wird, wodurch die Reibung, die der Rotor und die y-Achse des Hauptrotorrades erfahren, mit einem bemerkenswerten Wirkungsgrad und niedriger verringert wird Wartungskosten.

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Geändert am: 10. April 2019