Techniek

Windturbines zetten de bewegingsenergie van wind om in elektriciteit. Een windturbine bestaat uit:

  • Rotorbladen (wieken)
  • De behuizing of gondel met daarin de versnellingsbak, naaf, generator en krui-installatie
  • Mast met daarin kabels
  • De aansluiting op het electriciteitsnet

Zo werkt een windmolen
De wind laat de rotorbladen van een windmolen draaien. Deze zitten vast aan de hoofdas of naaf, waarvan de draaiende beweging wordt versneld in een tandwielkast. De sneldraaiende as drijft op zijn beurt een generator aan die elektriciteit opwekt. Dit is vergelijkbaar met de werking van een fietsdynamo. Assen, tandwielkast en generator zijn ondergebracht in de gondel bovenop de mast. De windvaan op de gondel meet de windrichting. Zodra de windrichting verandert, zorgt een kruimotor ervoor dat de gondel weer recht op de wind wordt gericht.

Rotor
De rotor is de motor. Tegenwoordig hebben vrijwel alle turbines drie rotorbladen. De rotorbladen of wieken zijn altijd naar de wind toegekeerd. De wieken draaien over het algemeen rechtsom. De rotor zet bewegingsenergie van de wind om in een draaiende beweging van de as.

Gondel
In de gondel bevindt zich de meeste apparatuur. Een generator zet de bewegingsenergie van de as om naar elektriciteit. De werking van de generator is vergelijkbaar met die van een dynamo. De meeste windturbines hebben een tandwielkast. Deze tandwielkast werkt als een versnellingsbak: de rotatiesnelheid wordt ermee vergroot.

Mast
De mast van nieuwe windturbines is meestal 80 meter hoog of meer. Bij een hoogte van 80 meter zijn de rotorbladen circa  40 meter. De rotordiameter is dan 80 meter. De totale hoogte wordt de tiphoogte genoemd en is in dit geval  80 + 40 meter =  120 meter.

Elektriciteitsproductie
Een windturbine heeft een bepaald vermogen. Dit vermogen wordt uitgedrukt in megawatt (MW) De productie van elektriciteit wordt uitgedrukt in kilowattuur (kWh). De energie die wordt opgewekt is afhankelijk van het vermogen en de tijd dat de windturbine draait. Dus: tijd x vermogen is energie. Een windturbine begint elektriciteit te leveren bij windkracht 2, dat is een windsnelheid van 2-3 meter per seconde. Als hij bij 8 m/s 800 kW levert en dat een uur doet heeft hij in dat uur 800 kWh energie geproduceerd. Het maximale vermogen wordt bereikt bij windkracht 6. Het vermogen blijft bij een windkracht 7, 8 of 9 hetzelfde. Daarboven is het verstandig om de windmolen langzamer te laten draaien of  stil te zetten omdat de onderdelen dan teveel slijten.

Levensduur
Windturbines worden ontworpen om 20 jaar mee te gaan. Een windturbine staat permanent bloot aan het weer. Dat betekent dat hij tegen harde wind, zon, regen en ijsvorming bestand moet zijn. Er  bestaan windturbines die ontworpen zijn voor extreme weersomstandigheden zoals bijvoorbeeld de woestijn, deze zijn bestand tegen zandstormen; extreem hoge en lage temperaturen. Om de levensduur van 20 jaar te behalen is het wel nodig dat ze regelmatig onderhouden worden, gemiddeld is dat twee keer per jaar.