[Natuurkunde] windmolenpark

melocco

We hebben een opdracht voor school waarin we een energiecentrale moeten bouwen om Physicus (zo heet die plaats die we moeten voorzien van electriciteit) te voorzien van electriciteit.

Wij moeten het doen met windmolens. Nou moeten we weten hoeveel windmolens we nodig hebben, welke t goedkoopste is, en het minst slechtst voor 't milieu,

en wat voor een backup-systeem we moeten gebruiken voor als het niet waait..

Dit zijn de gegevens die we hebben;

- Physicus heeft 6450 inwoners

- Op Physicus staan 2150 woningen

- Op Physicus schijnt 1550 uren per jaar de zon

- De gemiddelde windsnelheid per jaar op Physicus is 20 km/uur

En volgens mijn leraar verbruikte 1 gezin op Physicus 3800 kWh/Jaar..

Dit hebben we als gegevens over windmolens;

Het vermogen van een windmolen hangt af van verschillende factoren. De belangrijkste zijn:

-De windsnelheid. (derde machtsverhouding) <-- Wat dit ook moge betekene

-De oppervlakte en het vorm van de wieken en de hoogte van de mast

Een typische windmolen met 2 of 3 bladen, met een diameter van 40 m en een masthoogte van 50 m, kan bij een optimale windsnelheid 500 - 750 kW leveren. Een windmolen met een rotordiameter van 60 m een masthoogte van 70 m kan een vermogen hebben van 1 tot 1,5 MW (MegaWatt).

ikzelf dacht als backup systeem om zonne-energie te gebruiken,, hopelijk kunnen jullie ons helpen, want we zijn er al een week of 2 mee bezig en we snappen er nog steeds geen hol van

We hopen dat jullie ons kunnen helpen

stoker

ikzelf dacht als backup systeem om zonne-energie te gebruiken,, hopelijk kunnen jullie ons helpen, want we zijn er al een week of 2 mee bezig en we snappen er nog steeds geen hol van

ik weet niet of dat de bedoeling is, maar ik dacht eerder aan een buffer, om energie op te slaan, daarvoor worden momenteel pompcentrales gebruikt:

als er energie over is, wordt er water naar een hogergelegen meer gepompt (potentiele energie), als er energie nodig is laten ze het water door turbines weer naar benenden stromen.

zo'n centrales hebben een rendement van ongeveer 95(!) % (hoewel ik daar nogal kritisch tegenover sta, 95 is echt wel veel, maarja, dat werd me dus verteld op een rondleiding, nadat ik ernaar vroeg.

ik denk dat het wél mogelijk is om de efficientste molen op te zoeken op het net.

Jan van de Velde

Die zonnecellen als reservesysteem lijken me niet zo'n lumineus idee (woordgrapje).

Wat doe je als het 's nachts niet waait??

Dat stuwmeer is wel het beste idee denk ik. Hopen dat Physicus niet te ver van een locatie ligt waar zo'n stuwmeer redelijk goedkoop kan worden aangelegd....

Hou je er ook rekening mee dat de mensen in Physicus die 3800 kWh/gezin niet gelijkmatig verdeeld over dag en jaar gebruiken? (piekverbruik)

PS:

want we zijn er al een week of 2 mee bezig en we snappen er nog steeds geen hol van

waarvan niet?

melocco

Jan van de Velde schreef:Die zonnecellen als reservesysteem lijken me niet zo'n lumineus idee (woordgrapje).

Wat doe je als het 's nachts niet waait??

Dat stuwmeer is wel het beste idee denk ik. Hopen dat Physicus niet te ver van een locatie ligt waar zo'n stuwmeer redelijk goedkoop kan worden aangelegd....

Op ons opdrachblaadje staat;

"De gemeenteraad van Physicus heeft twee doelen ten aanzien van de energievoorziening: Het moet zo goedkoop mogelijk en met zo weinig mogelijk nadelen voor het milieu.

Om voor de deelnemende bedrijven wat eenvoudiger te maken, heeft de gemeenteraad van Physicus besloten dat bij alle berekeningen geen rekening moet worden gehouden met kosten voor de vergunning en de daadwerkelijke bouwkosten.

Verder geeft de gemeenteraad van Physicus de volgende informatie;

- Stroom opwaarts van de Maas is een stuwmeer gepland

[/quote]Hou je er ook rekening mee dat de mensen in Physicus die 3800 kWh/gezin niet gelijkmatig verdeeld over dag en jaar gebruiken? (piekverbruik)[/quote]

Wat bedoel je hier precies mee??

[/quote]want we zijn er al een week of 2 mee bezig en we snappen er nog steeds geen hol van [/quote]waarvan niet?[/quote]

Kan dit kloppen voor hoeveel windmolens ik nodig heb?

Een gemiddeld gezin verbruikt 3800 kWh per jaar

Er zijn 2150 huizen op Physicus

dus: 3800*2150 = 817000 kWh

Een typische windmolen met 2 of 3 bladen, met een diameter van 40 m en een masthoogte van 50 m, kan bij een optimale windsnelheid 500 - 750 kW leveren. Een windmolen met een rotordiameter van 60 m een masthoogte van 70 m kan een vermogen hebben van 1 tot 1,5 MW (MegaWatt)

voor een rotordiameter van 40m en masthoogte van 50m ;

817000 / 500 = 1634 windmolens

en

817000 / 750 = 1089,33 windmolens

en voor rotordiameter van 60 meter en mashoogte van 70m ;

817000 / 1000 = 817 windmolens

en

817000 / 1500 = 544,66 windmolens

toch?

maarja? welke komt goedkoper uit?? en hoeveel kost het om 1 zo'n windmolen te maken?

melocco

kom op mensen? ik ben al bijna 2 uur ana het zoeken naar iets waar ik iets kan vinden over de kosten van het bouwen van een windturbine maar ik kan niets vindennn!!

Jan van de Velde

Eenheden, Melocco, eenheden.

hou ze in de gaten, heel de fysica draait erop. Als je ze kent en snapt draait het ozo soepel, zodra je ermee gaat knoeien draait het stroef of helemaal niet meer.

verwar geen kilowatturen met kilowatts.

joule is een eenheid van energie

watt is een eenheid van vermogen, gelijk aan 1 joule per seconde.

een wattuur (watt x uur, vermogen x tijd) is de energie die nodig is voor een apparaat met een vermogen van 1 watt dat 1 uur moet draaien. Je kunt er ook een apparaat met een vermogen van 2 watt een half uur op laten draaien, of een apparaat van 4 watt een kwartier, of een apparaat van 3600 watt een seconde. In elk van die gevallen wordt een wattuur energie verbruikt.

vraagje om te zien of je dit nou snapt: De inwoners van het buurdorpje van Physicus verbruiken in een dag 960 kWh energie. Het energieverbruik is gelijkmatig over het etmaal verdeeld. Het waait die dag steeds netjes even hard, en hard genoeg om een windmolen op volle capaciteit te laten draaien. Hoe groot moet het vermogen van de windmolen zijn in kilowatt??

antwoord: 8) 40 kW 8) (sleep om jezelf te checken met muis tussen smileys)

en maak nou eens terug je sommetjes voor je windmolens van Physicus, gebaseerd op dezelfde veronderstelling dat: Het energieverbruik is gelijkmatig over het etmaal verdeeld. Het waait die dag steeds netjes even hard, en hard genoeg om een windmolen op volle capaciteit te laten draaien.

En als je dat voor elkaar hebt gaan we verder over rendementen, windstiltes, stuwmeren etc......

melocco

volgens mij word ik gek

mijn leraar heeft me dit dus een half uru proberen uit te leggen maar ik snap er nog niets van

Jan van de Velde

kom op mensen? ik ben al bijna 2 uur ana het zoeken naar iets waar ik iets kan vinden over de kosten van het bouwen van een windturbine maar ik kan niets vindennn!!

Ik zeg het hier wel vaker, en ik zeg het nog maar eens: stap eens met hele klassen gelijk naar jullie ICT leraren en eis dat ze een fatsoenlijk cursusje googlen in elkaar steken. Hoe je kunt beginnen zoeken, hoe je op basis van tussenresultaten slim verder zoekt, en hoe je je zoekresultaten verfijnt. Gewoon zo een stapel van die handige tips, met wat leuke voorbeeldjes. Een beginnetje, samengesteld door onze onvolprezen Math:<

http://www.wetenschapsforum.nl/invision/in...?showtopic=8747

google: windmolen kosten

melocco

ooh ik voel me zo goed

ik heb em goed

E = P*t

E = 960 kWh

t = 24 uur

dus

P = 960 (kWh) / 24 uur = 40 kW

)

Jan van de Velde

volgens mij word ik gek mijn leraar heeft me dit dus een half uur proberen uit te leggen maar ik snap er nog niets van

snap je de momentwet, moment = kracht x arm (Newton x meter = Nm)

of van economie, de arbeid in manuren? manuren = aantal mannen x aantal uren dat ze werken?

melocco

jawel dat Newton*meter = Nm snap k wel had ik zelfs een 9,7 voor op Pw

maar moet ik nou; E = P*t gebruiken of E= watt*uur of geen van beide?

Jan van de Velde

Awel dan, op een hefboom heb je een kracht van bijv 3 newton, en de arm is 2 meter lang, dan heb je dus een moment van 3 x 2 newton x meter = 6 Nm

Je kunt datzelfde moment leveren met een hefboompje van en halve meter, maar dan heb je dus meer kracht nodig:

? N x 0,5 m = 6 Nm, ==> benodigde kracht is 12 N

kopietje voor energie en vermogen

Awel dan, je hebt een vermogen, bijv 3 kilowatt, en dat vermogen staat 2 uur te draaien, dan is er dus totaal een energie geleverd van 3 x 2 kilowatt x uur = 6 kilowattuur.

Je kunt die energie ook in een half uur bij elkaar laten draaien, maar dan heb je dus meer vermogen nodig:

? kW x 0,5 h = 6 kWh ==> benodigd vermogen is 12 kW

melocco

volgens mij snap ik het, al weet ik het niet zeker,,

kijk;

Watt * uur = kiloWattuur

als ik doe

817000 / 500 = 1634.. dan heb ik het aantal uur dat ie nodigt heeft om zoveel energie op te wekken ? en niet hoeveel windmolens..

Watt = 500

kWh = 817000

en dan blijft uur over en dat is dan 1634 ?

ok en hoe moet ik dan het aantal windmolens berekenen??

Jan van de Velde

maar moet ik nou; E = P*t gebruiken of E= watt*uur of geen van beide?

links gebruik je een groothedenvergelijking, en die is correct:

E is het symbool voor de grootheid energie, afgeleid van Energy

P is het symbool voor de grootheid vermogen, afgeleid van Power

t is het symbool voor de grootheid tijd, afgeleid van time

maar rechts gebruik je een mix van grootheden (E) en eenheden ( w en h) en dat is slordig. Je kunt je energie behoefte berekenen door je vermogen in watts te vermenigvuldigen met je tijd in uren, en dan gebruik je voor E de eenheid wattuur. je zou dus rechts kunnen schrijven: Wh = watt*uur

Je kunt je energie ook berekenen door je vemogen in watts te vermenigvuldigen met je tijd in seconden.

1 watt is dus het vermogen nodig om in 1 seconde 1 joule energie te leveren. Je zo die rechtse eenhedenvergelijking dus ook in SI-eenheden kunnen schrijven:

eenheid van energie = eenheid van vermogen * eenheid van tijd

\(=\frac{J}{s}\cdot s = J \)

En ja, die SI-eenheid van energie is de joule

energie is dus vermogen (=energie per tijd) maal tijd. Logisch toch??

melocco

klopt t wel wat ik boven dit vorige bericht heb staan dan??

en hoe bereken ik dan hoeveel windmolens ik nodig heb??

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[Natuurkunde] windmolenpark

[Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark

Re: [Natuurkunde] windmolenpark