Vertikal gelagerte Windraeder
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Wie funktioniert ein senkrecht gelagertes Windrad?
senkrecht gelagertes Windrad Obwohl heute das weitverbreitetste Windraddesign auf waagerecht gelagerten Windrotoren basiert war ein senkrecht gelagertes Windrad in der Tat das erste Modell, das jemals zur Erzeugung von Energie hergestellt wurde. Frühe vertikal gelagerte Windräder hatten eine Reihe von senkrechten Segeln, die an einer waagerechten Konstruktion befestigt waren. Sobald der Wind blies versetzten die Segel das Gerät in eine Drehbewegung. Diese Bewegung drehte eine senkrechte Mittelachse, durch welche verschiedene mechanische Arbeiten wie Wasser pumpen oder Getreide mahlen angetrieben werden konnten.
Mit den Jahrhunderten wurden diese vertikalen Windräder durch die heute bekannteren horizontal gelagerten Windräder ersetzt, weil diese eine größere Leistung erbringen konnten als die senkrechten Modelle. Dieser Vorteil bewahrheitete sich für viele Jahrhunderte, doch Dank zahlreicher Verbesserungen und moderner Weiterentwicklungen heben heutige vertikale Windradmodelle diesen Nachteil auf.
Vertikal gelagerte Windräder sind immer optimal zum Wind ausgerichtet
Horizontal gelagerte Windräder sind sehr effizient in der Stromerzeugung, solange sie sich drehen. Der Nachteil aller bekannten waagerechten Modelle besteht darin, dass sie sich ständig in häufig wechselnde Windrichtungen neu ausrichten müssen. Die geschieht durch eine Art "Ruder", der Windfahne, welche die Windflügel immer in den Wind drehen. Das Manko dieser Technik ist, dass sich die Windmühlenflügen erst dann drehen können, wenn das Windrad ideal ausgerichtet ist. Ständig wechselnde Windrichtungen verlangsamen so die optimale Gewinnung von Windstrom aus Windenergie. Das bedeutet, dass beste horizontale Windräder die meiste Zeit damit verbringen sich ideal auszurichten, wobei sie nicht die volle Energieleistung erbringen.
Eine modernes vertikal gelagertes Windrad setzt seine Windsegel nicht wie eine horizontale Version dies tut. Es hat normalerweise eine Reihe von "Körbchen" oder "Schaufelblättern", die nahe einer senkrechten Mittelachse angebracht und so gestaltet sind, dass sie den Wind einfangen. Dadurch sind vertikal gelagerte Windräder optisch weniger auffällig oder anstößig als horizontale Modelle, weswegen sie in Wohngebieten willkommener sind. Sobald die Schaufeln Wind einfangen, setzen sie sich in Bewegung. Dies dreht die vertikale Mittelachse, welche mit einem Generator verbunden ist, der diese Drehbewegung in Strom umwandelt. Dieser vertikal erzeugte Windstrom kann im Haus zur Energieversorgung gespeichert bzw. verbraucht oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Vorteile eines Vertikal Windrads
Vertikal Windrads Die Vorteile von vertikal gelagerten Windrädern liegen darin, dass sie sich unabhängig von der Windrichtung immer drehen. Da die Windflügel senkrecht gelagert sind, stehen sie immer perfekt ausgerichtet um jede vorbei wehende Brise einzufangen. Das bedeutet, dass sich ein Vertikal Windrad niemals nach dem Wind ausrichten muss und permanent Strom erzeugen, also mehr Stunden pro Tag Energie gewinnen kann. Es hat außerdem den Vorteil, dass es in der Lage ist bereits bei geringeren Windgeschwindigkeiten mit der Rotation zu starten, was die meisten horizontale Windkraftanlagen nicht können. Ein senkrecht gelagertes Windrad kann sogar jene schwachen Windstärken zur Erzeugung von Windstrom nutzen, bei denen waagerechte Modelle noch gar nicht reagieren. In Anbetracht all dieser Faktoren erscheinen vertikal gelagerte Windräder immer attraktiver. Zwar mögen sie weniger Strom aus ihrer Drehbewegung erzeugen als horizontal gelagerte Windräder, aber da sie sich häufiger drehen kann dies den Unterschied wett machen.
Ein letzter Vorzug der senkrechten Windturbinen liegt in der Rotorachse. Da die Mittelachse vertikal ausgerichtet ist, kann der schwere Generator am Boden installiert werden, was die Montage und spätere Wartungsarbeiten sehr erleichtert. Außerdem erübrigt dieser Umstand, dass kein hoher Mast oder Windradturm wie bei horizontal Windrädern errichtet werden muss.
