Pagina 1
Aan de slag
Handvest van de kandidaat windmolenbouwer
Het berekenen van windmolens door William
Dit document is speciaal samengesteld voor de kandidaat windmolenbouwer voor windmolens die dienen voor het opwekken van elektriciteit. Daarom werd getracht een korte en eenvoudige berekeningsprocedure samen te stellen. Achteraan vind je een tabel met uitslagen voor molens van 4 tot 20 Meter diameter.
De tabel heeft
betrekking op molens met een snelloopgetal van Lambda (l)
6 met 3 wieken.
Om te beginnen
wordt gewoonlijk de diameter van de wieken voorop gesteld.
Deze wordt
bepaald door de mogelijkheden van de kandidaat molenbouwer.
Nu moet het snelloopgetal gekozen worden.
Het snelloopgetal geeft aan hoeveel keer de omtreksnelheid van de molen groter is dan de windsnelheid en bepaald dus het toerental van de molen. Het is in de praktijk gebleken dat een snelloopgetal van 6 zeer goede resultaten geeft, waarbij geen al te hoge eisen gesteld worden aan de afwerking van het wiekprofiel en toch nog een behoorlijk toerental bekomen wordt.
Vervolgens wordt het toerental ( n ) van de molen gezocht bij een windsnelheid van 7 m/sec. (4 Beaufort)
Toerental ( n
) =
VB voor een molen van 6 Meter en een snelloopgetal van 6.
N =
= 2.2 trs/sec of 132 trs/min.
Het generatorvermogen vinden we door per M2 beschreven oppervlakte +/- 200 Watt te installeren.
Oppervlakte = r2
X p
VB Voor een molen van 6 M. doormeter
opp. = 32 X 3.14 = 28 M2
Nu kennen we het toerental en het vermogen, hieruit kunnen we de nodige
as diameter berekenen.
D
= 144
VB. D
= 144
=
144
=
144 X 0.35 = 50 MM.
De afstand tussen de lagers van de hoofdas zal minstens 6 X de as
diameter zijn.
Het wiekenkruis moet juist voor de eerste lager geplaatst worden, zoniet
moet een dikkere as gekozen worden. (dit geld voor een as in C45 materiaal)
VB: lager afstand voor een as van 50 MM = 50 X 6 = 300 MM.
Voor de druk op de wieken wordt algemeen 25 kg. per M2.
beschreven oppervlakte als veilige waarde aanvaard. De ganse constructie moet
dus voldoende stevig zijn om deze druk op te vangen.
VB. Te voorziene druk op een molen van 6 M. = opp. X 25 = 28 X 25 = 700
Kg.
De nodige versnelling =
vb
=
De wiekbreedte b aan de tip wordt bepaald door de doormeter van de wieken, het snelloopgetal en de aërodynamische eigenschappen van het wiekprofiel.
b
=
= meter
Waarin: t
= lengte van de cirkelboog tussen 2 wieken =
mK: = constante afhankelijk van het snelloopgetal, voor l van 5 tot en met 12 mK = 0,87
ca: = liftcoëfficiënt van een bepaald profiel (1,2 ……..0,5)
