www.lowtechmagazine.be

Een Windmolen Zonder Wrijvingsverlies

Wind turbine on ice

Simon Gripenberg, een kunstenaar uit Finland, ontwikkelde een nieuw type verticale windmolen, geïnspireerd door antieke Perzische windmolens en volledig gebouwd uit hergebruikte materialen. Uniek aan het ontwerp is dat de windmolens ronddraaien op water of ijs, zodat er met heel beperkte middelen een zeer lage wrijving wordt bekomen.

//
http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js
//
http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js

In een windmolen treedt heel wat energieverlies op door mechanische wrijving, vooral in de versnellingsbak en in de rotoras (waar de wieken aan vastzitten). Die laatste bron van energieverlies is vooral groot bij windmolens met een verticale as, omdat de aslagers het volledige gewicht van de machine dragen. Voor alle types windmolens geldt bovendien dat de kogellagers — die de wrijving van de draaiende beweging verminderen — een belangrijke factor zijn in de beperkte levensduur van een turbine.

Magneetlagers kunnen de wrijving beperken, maar zijn erg duur. Simon Gripenberg bedacht een veel goedkopere manier om de wrijving van zijn windmolens met verticale as te beperken: hij laat de as ronddraaien op ijs of water. De wrijvingscoëfficiënt van deze materialen is bijzonder laag. (Strikt genomen heeft water geen wrijvingscoëfficiënt, aangezien het een vloeistof is, maar een laagje water is wel een effectief smeermiddel). 

Windmolen op Ijs

Op het ijs maakt Gripenberg gebruik van een aantal ski’s die de wieken ondersteunen, terwijl de as is vastgemaakt in het ijs. Het kleine prototype werkt erg goed, maar hoe groter de windmolen wordt, hoe sterker het ijs moet zijn om te verhinderen dat de hele constructie weg waait. [Video]

Prototype windturbine ice bearings

Windmolen op Water

Gripenberg maakte ook windmolens waarvan de as op het water drijft — wellicht een praktischer idee, dat overal kan worden toegepast (tenzij het vriest). De windmolen zit vast in een constructie die de as op de plaats houdt. De basis van de windmolen is een betonnen bak gevuld met een laagje water. [Video]

Windmill with water bearing

Gripenberg maakte tot slot een door wind aangedreen carousel van een 6 ton wegende ijsschots. [Video]

Windpowered ice carousel

Meer info: Simon Gripenberg.

//
http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js

Posted

in

, , ,

by

morphovar5d0d09eb87

Tags:

Comments

11 reacties op “Een Windmolen Zonder Wrijvingsverlies”

  1. Oscar Toetenel Avatar
    Oscar Toetenel

    (1)
    Inspirerende creaties! De gesuggereerde lage wrijvingsverliezen behoeven wat mij betreft wel een natuurkundige onderbouwing die iets nauwgezetter is. Wat er nu ‘beweerd’ wordt klopt niet…

    Like

    Beantwoorden
  2. Ernie Avatar
    Ernie

    (2)
    Creatief zeker, raar dat dit skie’s niet gebogen zijn in de cirkel waarin ze draaien…

    Like

    Beantwoorden
  3. Johan Avatar
    Johan

    (3)
    Dit leest als een verslag van een experiment. Leuk, maar ik verwacht ook cijfers : hoeveel is ‘heel wat’ of ‘groot’ ? Hoeveel verlies zit er op zo’n tandwielkast ? In de wrijving tussen de tandwielen, in de lagers ? En in het hoofdlager van zo’n windturbine ? Is er een meting van de weerstand met dit principe ? Misschien geen wrijvingsweerstand, dan wel een stromingsweerstand.

    Like

    Beantwoorden
  4. jan Avatar
    jan

    (4)
    Komaan, technisch fake news : wrijvingskracht kan dan wel kleiner zijn , het wrijvingskoppel zal echter heel veel groter zijn door de heel lange krachtarm. Ik kan me echt niet inbeelden dat de ontwerper dit zelf niet wist. Waarom publiceert men dit dan nog?

    Like

    Beantwoorden
  5. Gie Giebens Avatar
    Gie Giebens

    (5)
    Even melden dat ik het kunstwerkje op foto en video heb gezien. Er is inderdaad nog wat afstand tussen de kunst en een “productief” prototype, want hier veronderstel je dat de wrijvingskracht van de skis nul is. In de praktijk zouden windstoten en oneffenheden op het ijs wel als spelbrekers kunnen optreden. En dan is het effect weer een pak lager.
    Een ander ontwerp van windmolens (zonder wieken!!) was VORTEX, enkele jaren geleden ook nogal populair, en heeft via Indiegogo wat crowdfunding geld bijeengebracht rond een onderzoeksgroep in Valladolid, maar het lijkt akelig stil aan die kant. Ik vroeg me af of jullie daar weet van hebben.
    Hierbij een paar links:
    https://www.herox.com/crowdsourcing-news/354-the-vortex-bladeless-wind-turbine
    https://www.youtube.com/watch?v=eW4AzDpjcsI
    https://www.facebook.com/vortexbladeless/

    Like

    Beantwoorden
  6. kris de decker Avatar
    kris de decker

    (6)
    Zoals de inleiding van het artikel vermeldt, gaat het hier om een kunstproject. In tegenstelling tot een wetenschapper hoeft een kunstenaar geen cijfers te presenteren.
    Dit artikel staat op Lowtech Magazine omdat ik het een innovatief en inspirend project vind, niet omdat het persé een efficiëntere windmolen moet opleveren. Het ontbreekt de mensheid niet aan technologie, wel aan verbeelding. We zitten niet midden in een energiecrisis omdat onze windturbines niet efficiënt genoeg zijn.
    Gripenberg heeft een complex probleem op een heel eenvoudige en duurzame manier opgelost, en dat soort mensen zet deze blog graag in de kijker.
    Betreft de technische kant van de zaak: uiteraard zijn er nog andere verliezen in een windmolen, en het is prima om deze aan te kaarten. Maar de efficiëntie van deze aanpak spreekt voor zich in het laatste filmpje, waar een zes ton zware ijsschots met een paar kleine zeiltjes op het water ronddraait. Met een gewone mechaniek krijg je zoiets niet voor mekaar.

    Like

    Beantwoorden
  7. kris de decker Avatar
    kris de decker

    (7)
    Ik heb Simon Gripenberg gevraagd of hij soms cijfers heeft, hier is zijn antwoord:
    I don´t have any numbers yet, but when I find the time I plan to attach generators to some of the larger models.
    This is so far mostly an art project – conceptually showing that by using merely water and ice it´s possible to make turbines spin. I like to try out different ideas on intuition – maybe an engineer could pick up and develop something 😉
    When it comes to the ice carousel the approx. numbers are:
    – weight of ice sheet: 6 tons
    – ”sail-area”: 4 square meters
    – windspeed during the day: 3–6 meters per second
    – rotation speed: not measured (but you can roughly see it in the film)
    In order to get some numbers to rely on I would of course have to get a wind speedometer, attach a generator and measure.

    Like

    Beantwoorden
  8. Hans Avatar
    Hans

    (8)
    Simon als je onder en het bovenste punt met behulp van magneet lagers stabiel houd .
    of te wel vervangt met voldoende poolparen (motor principe + – 200 toeren) dan kan het toerental overschreden worden en levert het spanning (generator )

    Like

    Beantwoorden
  9. Mike Avatar
    Mike

    (9)
    Kleine windmolens zijn inefficiënt t.o.v. grote molens en zeer grote molen hebben de hoogste rendementen en daar passen dit soort lagers op basis van ijs of water niet op.
    Bij deze windmolens vraag ik me af of de energie in de productie is gaan zitten er ooit uit komt, “ingebedde energie” zoals dat op deze site wordt genoemd.
    Voor grote windmolens is de energie die in het maken van de windmolen binnen een jaar weer opgewekt door diezelfde windmolen.

    Like

    Beantwoorden
  10. kris de decker Avatar
    kris de decker

    (10)
    Mike
    De windmolens zijn gemaakt uit hergebruikte materialen, dus de ingebedde energie valt wel mee. Langs de andere kant wekken ze ook niet echt energie op, in de zin dat er geen generator aan vast zit.

    Like

    Beantwoorden
  11. Renaat Avatar
    Renaat

    (11)
    Kris de decker, om de puntjes op de i te zetten, geen enkele windmolen wekt energie op. Met een generator wordt de bewegingsenergie van de wind via omzetting naar andere bewegingsenergie uiteindelijk omgezet naar elektrische energie. (Je zou dus hooguit kunnen zeggen dat sommige windturbines elektrische energie ‘opwekken’.)
    Maar daarmee vertel ik je natuurlijk niets dat je niet weet 😉

    Like

    Beantwoorden

Geef een reactie op Ernie Reactie annuleren