Offshore windturbines

Een windturbine zet mechanische energie om in elektrische energie door de kracht van de wind. Het draaien van de bladen laat een generator draaien die werkt volgens hetzelfde principe als een alternator. Het geleverde vermogen is evenredig met de rotatiesnelheid.

Een windturbine produceert een aanzienlijke hoeveelheid stroom die zal bijdragen aan het compenseren van een groot deel, of zelfs de volledige consumptie aan boord. Ongeacht de maand van het jaar levert de windturbine een aanzienlijke hoeveelheid energie. De productie is natuurlijk hoger in de wintermaanden wanneer er meer wind is. Windenergie vult zo natuurlijk de zonne-energie aan die meer energie levert tijdens de zomerperiode.

Er bestaan 2 hoofdtypen windturbines op zee

Horizontale windturbines

Windturbines die op een horizontale as werken, zijn het meest voorkomend en vooral het krachtigst. Voor een aanzienlijke productie van windenergie zijn bladen met een grote diameter nodig (ongeveer een meter). Kleinere windturbines zijn meestal bedoeld voor het opladen van batterijen. Het Aerogen-assortiment windturbines dekt alle behoeften (de versie 2 produceert 1,3A bij 20 knopen en zorgt zo voor het opladen van batterijen, terwijl de versie 4 een gemiddeld verbruik aan boord compenseert met een productie van ongeveer 6A bij 20 knopen, en voor autonome reizen geeft versie 6 je ongeveer 10A bij 20 knopen). Een andere krachtige windturbine, de D400, kan alle verbruikers aan boord van stroom voorzien, speciaal ontworpen om een hoge stroomsterkte te leveren bij lage windsnelheden (zo levert ze 91 ampère per dag met slechts 9 knopen wind). Ten slotte zijn er gecombineerde hydrogeneratoren/windturbines DuoGen, een interessante oplossing voor lange overtochten met de wind in de rug wanneer de relatieve wind ontbreekt, kan de windturbine in enkele seconden worden omgezet in een hydrogenerator (zie ons dossier 'hydrogenerator') en in het water worden geplaatst. De prestaties van deze combinaties zijn zowel als windturbine als hydrogenerator uitstekend en compenseren zonder problemen alle verbruikers aan boord.

Verticale windturbines

Hoewel ze een lager rendement hebben (zie fiche verticale windturbines ATMB), hebben ze het voordeel dat ze zeer gemakkelijk in de mast kunnen worden gemonteerd, de ruimtebeslag is minimaal, ze vormen geen enkel gevaar, het risico op verstrikking met een val is zeer klein. Bovendien kunnen ze blijven draaien, zelfs in een storm, omdat bij een bepaalde windsnelheid de overtollige lucht in de vorm van wervelingen boven de windturbine wordt afgevoerd. Ze worden meestal gebruikt voor het opladen van batterijen (het kleine model levert 0,6A bij 15 knopen terwijl het grote model 1,5A genereert bij dezelfde snelheid), bovendien omdat de spanning niet boven de 12,8V stijgt, is het niet nodig om een laadregelaar toe te voegen, wat een aanzienlijke besparing betekent.

Ten slotte, om optimaal gebruik te maken van windenergie, moet er bijzondere aandacht worden besteed aan:

• op de locatie voor de installatie om gevaren te vermijden (wieken ver van de vallen en de hoofden van de bemanning),

op de elementaire montagevoorschriften om ongemakken door geluid te vermijden

• op de regeling om een volledig autonoom systeem te hebben.

Locatie en montage van een windturbine op een boot

In het algemeen werkt de windturbine beter op afstand van de zeilen en op een bepaalde hoogte. Het achtersteven vormt dus een ideale locatie. Maar men moet er ook voor zorgen dat deze niet boven de zonnepanelen hangt (vanwege de schaduwen). Er zijn veel bevestigingskits beschikbaar die aan uw behoeften voldoen.

De meest voorkomende kritiek op windturbines is het geluid, vaak veroorzaakt door een slechte montage of een product van slechte kwaliteit.

Er bestaan twee soorten geluid:

• Aerodynamische geluiden (afhankelijk van de windturbine).
• Mechanische geluiden (afhankelijk van de montage).

De aerodynamische geluiden worden veroorzaakt door de lucht die ontsnapt aan de achterrand van de wieken. Om deze geluiden te vermijden, moet men dus kiezen voor windturbines die hun rotatiesnelheid beperken (hoe sneller ze draaien, hoe luider ze zijn).
De mechanische geluiden komen ofwel van interne wrijving van de draaiende assen, ofwel van de trillingen die door de mast naar de boot worden overgebracht.

Interne wrijvingen kunnen worden beheerst door regelmatig onderhoud (smeren, aandraaien, schoonmaken). Wat betreft de trillingen, deze kunnen sterk worden verminderd als de mast op silentblocs is gemonteerd.

Toch maakt een windturbine altijd een licht geluid wanneer deze draait. Denk daarom aan de buren en stop de bladen, tenminste 's nachts, als uw batterijen niet te leeg zijn.

Elektrische aansluiting:

De elektrische aansluiting is heel eenvoudig omdat er slechts twee draden moeten worden aangesloten. Omdat het vermogen van een windturbine variabel is, is het noodzakelijk om een regelaar te gebruiken om te voorkomen dat de batterijen overladen worden of om de beschikbare energie optimaal te benutten (behalve voor sommige verticale windturbines die geen spanningsregelaar nodig hebben). Afhankelijk van het model zijn de regelaars ofwel geïntegreerd ofwel extern van de windturbine. In het eerste geval wordt de aansluiting direct op de batterijen gemaakt en in het andere geval wordt de aansluiting op de regelaar gemaakt. Dit type mechanisme maakt het bijvoorbeeld mogelijk om een apparaat (typisch de verlichting) van stroom te voorzien wanneer de batterijen volledig opgeladen zijn. Zo wordt voorkomen dat de overtollige energie verloren gaat.

Opslag en gebruik van de geproduceerde energie:

De opslag gebeurt in een of meerdere batterijen (zie ook op onze site: Hoe kies je een batterij / Aansluiting van batterijen / Keuze van kabels voor batterijen).

Noot: Indien nodig zet een omvormer de gelijkstroom (12V of 24V) van de batterijen om in wisselstroom (220/230V).