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Windkraft: Leistung | Nennleistung | Ertrag | Jahresertrag | Umdrehung | Ausmaße | Abstand | Repowering


Umdrehung - Windkraft-Rechner

Berechnen der Umdrehungsgeschwindigkeit bei einem Windrad, der Dauer einer Umdrehung und dem zu erwartenden Ertrag an Strom und Geld. Die Schnelllaufzahl hängt von der Bauart des Windrades ab, vertikale Dreiflügler haben Werte um 5, wohingegen Zweiflügler etwa auf einen Wert von etwa 8 kommen.
Die Tabelle kann von oben nach unten ausgefüllt werden, die Einheiten können nach Bedarf gewählt werden. Die Geschwindigkeit an den Rotorblattenden errechnet sich als Windgeschwindigkeit mal Schnelllaufzahl. Aus Endengeschwindigkeit und Radius ergeben sich die Umdrehungen je Zeit und die Dauer für eine Umdrehung. Die Menge des Stroms ist die Leistung mal die Umdrehungsdauer. Aus Strommenge und dem gezahlten Preis je Kilowattstunde kann schließlich der Ertrag an Geld für eine Umdrehung und für eine bestimmte Dauer berechnet werden.


Windgeschwindigkeit:
Schnelllaufzahl λ:
Endengeschwindigkeit:
Radius:
Umdrehungen je Zeit:
Umdrehungsdauer:s
Luftdichte ρ:kg/m³
Wirkungsgrad η:%
Strom je Umdrehung:
Strompreis:€/kWh, $/kWh
Ertrag je Umdrehung:€, $
Ertrag je :€, $

Beispiel: ein dreiblättriges Windrad mit einer Schnelllaufzahl von 5 hat bei einer Windgeschwindigkeit von 12 m/s eine Endengeschwindigkeit von 216 km/h. Bei einer Rotorblattlänge (Radius) von 80 Meter schafft es gut 7 Umdrehungen in der Minute und braucht für eine Umdrehung etwas mehr als 8 Sekunden. Bei jeder Umdrehung werden 19,4 Kilowattstunden an Strom erzeugt, die bei einer Vergütung von 5 Cent je Kilowattstunde knapp einen Euro einbringen. Pro Stunde sind das knapp 417 Euro, wenn der Wind konstant weht.

Als Endengeschwindigkeit bezeichnet man die Geschwindigkeit der Umdrehung an den Flügelspitzen des Windrades. Die Schnelllaufzahl ist das Verhältnis aus der Endengeschwindigkeit und der Windgeschwindigkeit, sie hat keine Einheit. Der Kehrwert der Schnelllaufzahl wird als Fortschrittsgrad bezeichnet. Langsamläufer haben eine niedrige Schnelllaufzahl (1-3), Schnelläufer eine hohe (5-12). Bei niedriger Schnelllaufzahl ist die Umdrehungsgeschwindigkeit geringer, dafür wird bei gleichem Radius im Allgemeinen mehr Energie erzeugt.



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