Fysikprojekt om Vindmøller og Vindenergi.

Indholdsfortegnelse:

1.Formåls. 1

2.Teorien bag vindmøllers. 1-4

3.En vindmøllers konstruktions. 4-7

4.Økonomien i vindmøllers. 7-8

5.Vindmøllers fremtids. 8

6.Konklusions. 8

7.Litteraturlistes. 9

Formål:

At beskrive vindmøllens konstruktion samt fremtidige udvikling. Der ud over vil vi beskrive vindmøllens effektivitet angående omdannelse af vindens kinetiske energi til elektrisk energi.

Teorien bag vindmøller:

Vindens energi:

Vindhastigheden har stor betydning for den mængde energi, som en vindmølle kan omdanne til elektricitet. Vindens energiindhold varierer med 3. potens af den gennemsnitlige vindhastighed. Hvis der er dobbelt så høj vindhastighed, indeholder vinden 23 = 2 x 2 x 2 = 8 gange så meget energi.

Hvordan kan det være, at energien i vinden varierer med 3. potens af vindhastigheden? Ja, hvis en bil fordobler sin hastighed, kræver det fire gange så meget energi at standse bilen (Newtons 2. lov).

Vindmøller udnytter energien ved at bremse vinden. Hvis vi fordobler vindhastigheden, kommer der dobbelt så mange skiver luft gennem rotoren i sekundet, og hver af skiverne indeholder fire gange så meget energi, som vi lærte af bil eksemplet.

Luftbild der Straße der Nationen in der Zeit des ...

English: Agder Energi, utility company in Kristian...

English: Agder Energi, Kristiansand, Norway

Grafen viser, at ved en vindhastighed på 8 meter i sekundet er der en effekt (energimængde pr. sekund) på 314 Watt pr. kvadratmeter, når vinden står vinkelret på det bestrøgne rotorareal. Øger vi vindhastigheden til 16 m/s, bliver effekten otte gange højere, dvs. 2509 W/m2. Nedenfor ses en tabel over sammenhørende vindhastigheder og den tilsvarende effekt:

Vindens effekt *)

m/s

W/m2

m/s W/m2

m/s W/m2

008313,6162508,8

10,69446,5173009,2

24,910612,5183572,1

316,511815,2194201,1

439,2121058,4204900,0

576,5131345,7215672,4

6132,3141680,7226521,9

7210,1152067,2237452,3

*) Ved massefylden 1,225 kg/m3, hvilket svarer til tør luft ved normalt atmosfærisk tryk ved havets overflade ved 15° C.

Formlen for effekt pr. m2, dvs. i W/m2 = 0,5 * 1,225 * v3, hvor v er vindhastigheden i m/s.

Bevis for Betz' teori:

Lad os gøre...