Betz' lov
Den ideelle opbremsning af vinden
Jo mere bevægelsesenergi en vindmølle trækker ud af vinden, jo mere vil vinden blive bremset, når den forlader venstre side af vindmøllen på billedet. (Hvis du undrer dig over det flaskeformede rør på billedet, har du ikke læst siden om, hvordan en vindmølle afbøjer vinden ). Strømrør omkring vindmøllerotor
Hvis vi forsøgte at trække al energien ud af vinden, ville luften fjerne sig med hastigheden nul, dvs. luften kunne ikke komme væk fra vindmøllen. I så fald ville vi ikke kunne høste nogen energi, eftersom ingen vind ville kunne komme frem til vindmøllens rotor.
I det andet ekstreme tilfælde ville vinden passerer gennem røret ovenfor uden at blive opbremset. I så fald kunne vi heller ikke i dette tilfælde trække nogen energi ud af vinden.
Vi må derfor formode, at der må findes en måde at bremse vinden på, som ligger mellem disse yderpunkter, og som mere effektivt kan omdanne bevægelsesenergien i vinden til nyttig mekanisk energi. Det viser sig, at der er et meget simpelt svar på spørgsmålet: En ideel vindmølle vil bremse vinden med 2/3 af den oprindelige hastighed. For at forstå hvorfor, må vi bruge den grundlæggende fysiske lov for vindmøllers aerodynamik:
Betz' lov
Betz: "Wind Energie" fra 1926 Betz' lov siger, at man kan kun omdanne mindre end 16/27 (or 59%) af bevægelsesenergien i vinden til mekanisk energi ved at bruge en vindmølle.
Betz' lov blev først formuleret af den tyske fysiker Albert Betz i 1919. Hans bog "Wind-Energie" fra 1926 giver en god gennemgang af datidens viden om vindkraft og vindmøller.
Det er overraskende, at man kan lave et så generelt udsagn, som gælder alle vindmøller med en skiveformet rotor.
For at bevise Betz' teorem kræves der lidt matematik og fysik, men bliv ikke skræmt af det, som Betz selv skriver i sin bog. Betz' eget bevis for teoremet findes i Håndbogen på dette websted.
© Copyright 1997-2003 Vindmølleindustrien
Opdateret 1. juni 2003
http://www.windpower.org/da/tour/wres/betz.htm
Vent venligst...