Om vindkraft

Vinden bär med sig mängder av rörelseenergi. Den energin kan omvandlas till el i ett vindkraftverk. Egentligen är det hela mycket enkelt. Vindkraftverkets rotor skapar ett mekaniskt arbete som enkelt omvandlas till el. Dock är verkningsgraden begränsad.

Vad är vind?

Luften strömmar ständigt. Genom att det finns områden i luften som har olika tryck skapas större strömningar av luft. Man kan säga att luftmassorna flyttar på varandra. När detta sker skapas vind. Vindens styrka beror dels på hur mycket luft som flyttas, och dels på hur stora tryckskillnaderna är. Tryckskillnader kan uppstå lokalt, men även i stor skala. En större storm är till exempel resultatet av stora tryckskillnader mellan enorma luftmassor.

Vindkraftverk

Ett vindkraftverk är en mycket enkel konstruktion. Det består av ett torn och en rotor med vingar. Att rotorn måste vara placerad på ett torn handlar självklart om att vinden är starkare på högre höjd, där det inte finns några hinder i form av träd, hus eller höjdskillnader.

Det finns vindkraftverk i alla storlekar. För en mer storskalig produktion av el krävs dock att rotorns vingar har en diameter på åtminstone 50 m. Den vanligaste vingdiametern i Sverige är 80 meter.

Placering och verkningsgrad

Längs Sveriges kuster är medelvindsvärdena mycket goda. Stora delar av kustlandet lämpar sig därför utmärkt för elproduktion genom vindkraft. Även vissa delar i inlandet har höga medelvindsvärden.

Viktigt att notera är dock att den maximala verkningsgraden i ett vindkraftverk är begränsad. Det finns en fysikalisk lag, Betz lag efter den tyske vetenskapsmannen Albert Betz, som säger att verkningsgraden maximalt kan vara 59,3 procent. Av denna anledning krävs alltid en viss vindhastighet för att vindenergin ska kunna omvandlas till el.

När det inte blåser alls, eller när vinden är så svag att vindkraftverkets rotor inte får kraft nog att rotera, måste man komplettera elförsörjningen med så kallad reglerkraft. Det betyder att det inte är möjligt att använda vindkraft som enda energikälla.

Samtidigt är även alltför stark vind ett problem. Därför har alla vindkraftverk automatiska funktioner för att reglera rotationshastigheten. Om rotationshastigheten blir för hög kan nämligen stora skador uppstå på vindkraftverket och de inbyggda komponenterna. I extremfall kan faktiskt vingarna falla av tornet, med enorma skador som följd. Med en vingdiameter på upp mot 100 meter och en mycket hög rotationshastighet frigörs enorma mängder rörelseenergi.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *