Embedded Files
For at vindmøller sikkert kan producerer energi til forsyningsnettet skal vindmøllerne kontrolleres i forhold til vindstyrke og vindretning. Men vindmøllen skal også kunne stoppes hvis det blæser for meget eller for lidt, eller hvis man opdagr tekniske fejl.
For at kunne styre vindmøllen bruger man målere til at registrere hvor vinden kommer fra, samt hvor kraftig vinden er.
Vindfløj
Vindfløj
De fleste kender den bedre som en vindhane. Vindhanen bruges til at bestemme vindretningen, og er lavet så den elektronisk giver en kompasretning til styringen i vindmøllen. I gamle dage brugte man en lille vindmølle monteret på langs, der så mekanisk drejede nacellen op imod vinden.
Som projekt kan I jo prøve at bruge en Micro:bit til at lave en simpel vindfløj.
Anemometer
Anemometer
Man har også brug for at kende vindens hastighed, og til det bruger man et anemometer. Den måler vindens hastighed i meter pr. sekund [m/s]. De fleste vindmøller er programmeret til først at starte ved 3-5 m/s men skal også bremses eller helt stoppes hvis vinden er over 25-31 m/s. Hvis vingerne ikke kan bremses kan det gå helt galt og vindmøllen ender som glasfiber mikado.
Aerodynamisk set udnytter man at en hul halvkugle er en af de former der har mest vindmodstand fra den hule side, og fra den konvekse side har den markant mindre luftmodstand. Se figuren om Cw-værdier under luftmodstand.
Et projekt kunne være at bygge sin egen?
Bremser
Bremser
Vindmøller kan bremses på flere måder, og man bruger en kombination af aerodynamisk bremsning og helt almindelige skivebremser til at få møllen ned i fart, eller til at stå helt stille. Når vindmøller skal serviceres skal man kunne bremse vingerne helt, så man sikkert kan inspicerer vinger og nav inde og ude.
Nogle vindmøller kan dreje den ydderste del af vingespidserne, så de aerodynamisk skaber så stor en luftmodstand at vingerne helt kan stoppes. Vingerne kan også drejes, så de ikke "fanger" vinden, det kaldes at "feather". Men selv med begge disse metoder anvendt kan vingerne godt bevæge sig lidt.
Skivebremsen sidder på akslen og kan ved hjælp af friktion. Her omdannes bevægelsesenergien til termisk energi, så hvis den skal lave hele arbejdet med at bremse vingerne, ja så ville bremsen smelte.
Bremser kan også laves som magnetbremser, her bruger man en aluminiums eller kobberbremseskive og kraftige magneter. Fordelen ved en magnetbremse er at der ikke er fysisk kontakt imellem skiven og magneterne. Ulempen er at magnetbremser kun virker når skiven bevæger sig, så en magnetbremse kan ikke stoppe vindmøllen helt. Magnetbremser virker ved at der opstår hvirvelstrømme (eddy-currents) i skiven når den bevæges forbi magneten. Hvirvelstrømmene i skiven omdanner energien til termisk energi, men modsat skivebremser er der ikke slidtage fordi der ikke er fysisk kontakt.
Magnetbremser bruges også på store køretøjer. Hvis du vil kigge nærmere på hvordan magnetbremser virker, så kan du se mit forsøg med lenz's lov. Lenz's lov siger lidt forsimplet at "ethvert magnetfelt vil modsætte sig en ændring" så selv om bremseskiven ikke er magnetisk, så er der alligevel elektroner der kredser rundt om atomer. De virker som mikroskopiske elektromagneter. Jo hurtigere skiven drejer rundt, desto hurtigere skal de enkelte magnetfelter ændre retning, og det omdanner rotationsenergien til varme.
Report abuse