Windmolen

De windmolen kan je ook zien als een gratis energiebron. Dan heb ik het niet over die hele grote molens van meer dan 100 m hoog, maar over die kleinere modellen met een doorsnede ca 1 m2. Men claimt een mooie opbrengst te hebben. Helaas is dat niet het geval.

Als voorbeeld de Silentwind Mini-windturbine 400+

Vermogen (bij 10 m/s) 345 W 48 V SW400+48 en wordt verkocht voor rond de € 1900 inclusief de charger. Rechts daarvan de Airturb met een hoogte van 1,40 m en een diameter van 60 cm. De prijs hiervan is € 2600. Voor het gemak, beiden een windoppervlak van 1 m2 (in werkelijkheid minder)

                               

Laten we eerst eens uitrekenen hoeveel energie er überhaupt in de lucht zit bij een windsnelheid van 10 m/ s. Dat is een eenvoudig sommetje voor 1 m2 :
P= ½ · ρ · A · ν3 = 0,5 x 1,29 x 1 x 1000 = 645 W
Dit is het kinetische vermogen dat erin zit. Die energie kan je alleen maar uit de lucht
halen als de lucht helemaal tot stilstand komt. Dat gebeurt natuurlijk niet. Volgens
de wet van Betz, is het theoretisch maximale vermogen 59 % van het kinetisch
aanwezige vermogen.

Bij de hele grote windmolens haalt men 50 % en bij de
kleinere molens zoals bij de twee bovenstaande, is dat in de buurt van 35 %.
Meer info over opbrengst van windmolens:
http://www.engineering-online.nl/?com=content&action=wind_energy
In de voorbeelden, is het oppervlak steeds 1 m2 genomen.

Dus komen we uit op 670 W x 35 % = 235 W.

Dit is wat theoretisch mogelijk zou zijn als er geen bebouwing in de buurt is. In de praktijk zal dit niet haalbaar zijn. Daarnaast, als men in gedachten heeft om dit in de tuin te plaatsen dan zal een windsnelheid van 10 m/ s niet zo vaak voorkomen, dat is windkracht 6 a 7. Aangezien de opbrengst met de 3e macht gaat van de windsnelheid, vrees ik dat de opbrengst erg tegen zal vallen. Om deze reden is het middelen van de windsnelheid niet geschikt om daarmee een schatting te maken van de productie. Volgend plaatje geeft een overzicht van het windklimaat in Nederland. We zien dan dat aan de kust slechts 10 % van de tijd er een windkracht 6 of meer is. In het binnenland is dit 5 % van de tijd. Dit is altijd gemeten op de open vlakte. In de stad of dorp is het alleen maar slechter. We hebben 8760 uur per jaar en 10 % daarvan is 876 uur. De opbrengst is dan 876 h x 245 W =214 kWh nog steeds in het meest optimistische geval. Als je dit uit het lichtnet haalt, dan zijn de kosten € 47,22.

De windmolen kost ca. € 1900 respectievelijk € 2600 dus duurt het op zijn gunstigst 40 respectievelijk 55 jaar voordat je het terugverdient hebt als je aan de kust bent en de molen op een open oppervlakte staat. Ook zijn er kosten om een eventuele fundering te maken, voor onderhoud en/ of bevestiging aan een muur. Omdat de terugverdientijd aanmerkelijk groter is dan de beloofde levensduur, lijkt me dit zeker geen verstandige aanschaf. Leuk weetje: een grote windmolen heeft in een paar maanden de energie opgeleverd die het gekost heeft om de molen te maken. Gedurende zijn leven heeft een grote windmolen 80 keer zoveel opgeleverd dan gekost aan energie.

Plaatje uit “Een analyse van het windklimaat in Nederland”,
Bachelorthesis Aardwetenschappen Eric de Jong
https://esc.fnwi.uva.nl/thesis/centraal/files/f1932713060.pdf