Funktionsprinzip einer Windkraftanlage
Das Funktionsprinzip von Windkraftanlagen für Privatpersonen beruht hauptsächlich auf dem Wind. Mit mechanischen Werkzeugen ist das Ziel der Windkraftanlage, die kinetische Energie des Windes einzufangen und in elektrische Energie umzuwandeln.
Diese Form der erneuerbaren Energie ist eine der ersten, die nach der Nutzung von Holz als Brennstoff verwendet wurde. Der Wind ist eine unerschöpfliche Energiequelle und „100% sauber“. Leider können wir nur einen winzigen Teil der immensen Energiemenge, die er produziert, nutzen.
Wie wird eine Windkraftanlage für Privatpersonen hergestellt?:
Dazu verwendet man unter anderem leistungsstarke Windkraftanlagen oder Hauswindkraftanlagen. Letztere bestehen aus einem Mast und einem mehrflügeligen Propeller und messen zwischen 60 Zentimetern und 35 Metern. Im oberen Teil der Windkraftanlage befinden sich der Generator (das Herzstück) und ein Propeller, der aus 2 oder 3 Flügeln besteht. Unter der Einwirkung des Windes setzen sich diese Flügel in Bewegung und treiben den Generator an, der Strom erzeugt.
Der Generator der Windkraftanlage: ein Motor, der elektrischen Strom erzeugt:
Der Generator der Windkraftanlage für Privatpersonen benötigt einen Wechselstromgenerator, das heißt, der erzeugte Strom muss wechselnd sein. Gleichstrom könnte funktionieren, hat aber Nachteile (Verluste während des Transports und Überhitzungsgefahr der Kabel). Ein Wechselstromgenerator besteht aus einem Rotor (beweglicher Teil) und einem Stator (statischer Teil). Der erste erzeugt den Strom, der im zweiten gesammelt wird.
Der elektrische Generator (oder Motor) wirkt wie ein Zirkulator, der den Elektronen (in den Kupferatomen vorhanden) mehr oder weniger Kraft und Geschwindigkeit verleiht, indem er den Magnetismus nutzt. Je stärker das Magnetfeld und je höher seine Geschwindigkeit, desto mehr Strom wird erzeugt.
Besonderheit einer Windkraftanlage für Privatpersonen:
Windkraftanlagen für Privatpersonen arbeiten in der Regel mit einem Generator mit Permanentmagneten. Dieser kostengünstigere Generator hat eine höhere Anlaufgeschwindigkeit und einen hervorragenden Wirkungsgrad. Er verfügt auch über eine „dynamische“ Bremse.
Idealer Wind für den Betrieb einer Windkraftanlage für Privatpersonen:
Der Wind mag eine kostenlose und umweltfreundliche Energiequelle sein, ist aber dennoch launisch. Es müssen viele Parameter berücksichtigt werden, um zu wissen, ob das Gelände geeignet ist und ob die Stromerzeugung rentabel sein wird (windige Zone oder nicht, Höhe der Achse der Windkraftanlage, Länge der Flügel, lokale Hindernisse…). Es ist natürlich vorzuziehen, eine Windkraftanlage für Privatpersonen in einer windigen Region zu installieren. Zu starke Winde können jedoch die Windkraftanlage zerstören, daher ist es wichtig, dass sie mit einer Bremse oder einem Ruder ausgestattet ist, das die Maschine blockiert. Schwache Winde erzeugen wenig Energie. Deshalb sind regelmäßige mittlere Winde ideal, um eine Hauswindkraftanlage zu betreiben.