De mini-windmolen als aanvulling op zonnepanelen

Is de mini-windmolen praktisch genoeg?

Inmiddels zie je overal in Nederland zonnepanelen op woningen en bedrijfspanden. Hoewel Nederland niet bekend staat als een van de zonnigste landen van Europa, hebben ze dankzij de subsidies en gezonde opbrengsten hun weg gevonden naar de Nederlandse daken. En toch, als je kijkt naar de opbrengsten in bijvoorbeeld de herfst en winter, dan kun je het gevoel hebben iets te missen. Zeker als je merkt dat de dagen veel winderiger zijn dan in het voorjaar en de zomer.

Wil je zoveel mogelijk van je energievoorziening uit de natuur halen, dan is de mini-windmolen een uitkomst. Niet overal en niet altijd. Hoe dat zit, wordt op deze pagina uitgelegd.

Wat is een mini-windmolen of mini-windturbine?

Een mini-windturbine is een kleine windmolen die eigenaren gebruiken om kleinschalig groene stroom op te wekken. Meestal gebeurt dat in (stedelijke) gebieden waar dat met grote turbines niet kan en waar de wind nog enigszins de ruimte heeft om te blazen.

De aanschaf en plaatsing van een mini-windmolen is niet eenvoudig. Sterker nog, het is een relatief dure aangelegenheid, die precisie vereist i.v.m. mogelijk (geluids)overlast en vergunningen. Bij energieopwekking met mini-windturbines komt dus veel kijken.

Wil je serieus en professioneel aanpakken dan is er een studie nodig naar het windaanbod, een bouwtechnisch onderzoek, een vergunningaanvraag, en het moet mogelijk zijn om de turbine aan te sluiten op het elektriciteitsnet. Sec genomen: Een kleine windmolen is alleen goed voor het milieu als hij voldoende wind vangt en meer uitstoot vermijdt dan er bij de bouw en afvalverwerking ontstaat.

Kleine windmolens wekken voor de eigenaar groene stroom op. Ze zijn wat dat betreft vergelijkbaar met zonnepanelen. Bij het opwekken van elektriciteit komen er geen vervuilende stoffen en broeikasgassen vrij. De windmolen geeft echter pas milieuwinst als hij meer uitstoot voorkomt dan er bij de bouw van de molen en afvalverwerking ontstaat. Onderzoek laat zien dat het milieuvoordeel sterk afhangt van waar en hoe de windturbine is geplaatst. Alleen op locaties waar het voldoende waait, leveren de kleine molens meer energie dan ze hebben gekost. Vandaar dat het interessant is om grote windmolens op zee te plaatsen, op berghellingen of midden in polders.

Mini-windmolens, toch maar niet?

Een aantal voorlopige conclusies kun je uit bovenstaande trekken:

  1. Een kleine windturbine levert schone elektriciteit, tegen een relatief lage prijs per kWh. Maar door de relatief hoge aanschafkosten verdien je de investering niet terug binnen de technische levensduur.
  2. Zonnepanelen zijn praktisch en technisch gezien meestal een betere keuze voor particulieren.
  3. Als je groene- of windenergie wilt stimuleren, kun je het beste deelnemen in een groot windmolenpark of kiezen voor een energieleverancier die windstroom levert.

Soorten windturbines

Ben je een doorzetter en visionair, dan heb je de keuze uit 3 soorten mini-windturbines. Er zijn windmolens met een horizontale as en met een verticale as. De keuze voor het type hangt af van waar je woont. Woon je aan de kust of op het platteland in de kustprovincies dan kun je kiezen voor een horizontale-asturbine. In de bebouwde omgeving, waar vaker windvlagen voorkomen en de windrichting meer varieert, presteren verticale-asturbines meestal beter. Ook deze molens kunnen eigenlijk het beste in de windrijke kustprovincies geplaatst worden. Samengevat:

  1. Horizontale-asturbine van het ‘propellertype’
  2. Verticale-asturbine van het ‘Darrieus’ type. De energie wordt uit de wind gehaald wanneer de wieken dwars op de wind bewegen
  3. Verticale-asturbine van het ‘Savonius’ type. Deze turbine wekt energie op doordat de wind de wieken wegduwt. De rotor beweegt nooit sneller dan de wind.

Windmolen types

Mini-windturbines bestel je eenvoudig bij Conrad!

Ben je al overtuigd van het nut van mini-windturbines? Bekijk dan het assortiment van Conrad!

Hoe werkt een horizontale-asturbine van het ‘propellertype’?

Mini-windmolenDe horizontale-asturbine (her)kennen we ook als de traditionele windmolen met een horizontale as en voorzien van twee of meer bladen die vertical in de wind staan. Ook kan de as voorzien zijn van een bolvormige set van bladen. Dit is de enige mini-windmolen die aan de kust genoeg rendement haalt en de meest voorkomende windmolen in Nederland.

Horizontale-as windturbines hebben de hoofdas en de elektrische generator bovenop de top van de windturbine staan. De bladen en daarmee de as moet in de windrichting staan. Bij kleine windturbines gebeurt dit door een windvaantje die de bladen in de juiste richting duwen.

De bladen van een windturbine worden rotors of wieken genoemd. De rotor zet bewegingsenergie van de wind om in een draaiende beweging van de as. De wieken zijn gevormd volgens hetzelfde principe als een vliegtuigvleugel. In tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt, is de opbrengst van een windturbine nauwelijks afhankelijk van het aantal rotorbladen of wieken. In Nederland gebruikten fabrikanten in eerste instantie twee rotorbladen of wieken. Dat is een eenvoudiger constructie. Tegenwoordig gebruiken vrijwel alle fabrikanten drie bladen. Drie bladen belasten de mast gelijkmatiger en ogen veel rustiger.

De optimale stand van deze turbines is met de wieken naar de wind toe. Locaties in een open veld zijn daarom voor deze turbines het meest gunstig. Ze presteren slechter in een turbulente omgeving omdat ze dan telkens opnieuw naar de optimale stand moeten zoeken.

De nieuwste types onder de urban windturbines met een horizontale as zijn de Energy Ball en de WindWall. De Energy Ball windturbine, ook Venturi genoemd, heeft een horizontale as waaraan de boogvormige bladen zijn bevestigd. Alle bladen samen vormen een opengewerkte bal die zich met behulp van een staart naar de wind toe draait.

De WindWall windturbine is ook een windturbine met boogvormige wieken en een horizontale as die in dit geval in een vaste positie staat t.o.v. het dak. Hierdoor kan deze windturbine enkel de wind uit één richting vangen. Dit beperkt de toepasbaarheid van WindWall tot de locaties met de wind uit een overwegend constante richting.

Voordelen

  • Door een hoge toren neemt ook de windsnelheid toe. 10 meter boven de grond kan al 20% in snelheid schelen en 34% in de opbrengst
  • Horizontale as windmolens zijn hoog efficiënt omdat de bladen altijd met de wind meedraaien. Zo krijgen ze beweging door de wind, over de gehele rotatie. In tegenstelling tot verticale-as windturbines en nog een aantal andere ontwerpen waar de rotatie een stukje tegen de wind in terug moet
  • Het ontwerp is relatief eenvoudig, maar de basis moet wel stevig staan

Nadelen

  • Massieve constructies zijn nodig om de hoogte, zware bladen, versnellingsbak en generator te ondersteunen, ook bij de kleinere windturbines
  • door hun hoogte zijn ze vanuit alle kanten goed zichtbaar waardoor er plaatselijk veel tegenstand kan zijn wegens vermeende horizonvervuiling. Bovendien hebben ze meer ruimte nodig om hun werk goed te kunnen doen
  • hebben een extra sturing nodig om de bladen in de wind te houden en kunnen daardoor niet goed hun werking doen bij continue veranderende windrichting
  • bij harde wind hebben ze een rem mechanisme nodig of moeten worden stilgezet om schade te voorkomen.

Mini-windturbines bestel je eenvoudig bij Conrad!

Ben je al overtuigd van het nut van mini-windturbines? Bekijk dan het assortiment van Conrad!

Hoe werkt een verticale-as turbine van het ‘Darrieus’ type?

Darrieus windmolenBij Darrieus type wordt er door het bladprofiel voor gezorgd dat de bladen (vleugelvorm) sneller draaien dan de wind. Dit wordt het liftprincipe genoemd. Deze windmolens zijn zeer geschikt voor een turbulente omgeving. Door hun verticale ontwerp staan deze turbines altijd in de juiste positie ten opzichte van de wind. Hierdoor hoeft de turbine niet constant met de wind mee te draaien.

Dit zorgt ervoor deze mini-windturbine veelal terug te vinden zijn op daken van kantoorgebouwen, fabriekspanden en op of nabij woningen. Ze nemen daarbij minder plek in beslag dan bij een conventionele windmolen en hebben bovendien als voordeel dat onderhoud en reparatie zeer eenvoudig uitgevoerd kan worden doordat rotor en generator in de voet van de windmolens gemonteerd zijn. Een extra voordeel hierbij is dat de constructie relatief licht uitgevoerd kan worden, doordat de krachten naar beneden gericht zijn.

Voordelen

  • Kan vrijwel overal geplaatst worden zonder afhankelijk te zijn van windrichting en turbulentie
  • Makkelijk in onderhoud en reparatie door plaatsing rotor en dynamo in voet
  • Constructie kan relatief licht zijn door zwaartepunt onderin
  • Geen slagschaduw
  • Stiller dan de horizontale windturbines

Nadelen

  • Heeft een lager rendement dan de normale windmolen
  • Niet goed gebouwde types hebben bladen die kunnen torderen bij toenemende wind en daardoor afbreken
  • Aanloophulp noodzakelijk bij liftgedreven types (oplossing: hybride uitvoering)
  • Krachtige, lift-gedreven types neigen tot vibraties aan de bladen (vermindert door helixvormige rotor)

Hoe werkt een verticale-as turbine van het ‘Savonius’ type?

Savonius windturbineBij Savonius type duwt de wind de wieken weg. Hierdoor kan de windturbine nooit sneller bewegen dan de wind zelf: de wieken bewegen met de wind mee. Dit wordt het weerstandprincipe genoemd.

Een Savonius-windturbine bestaat meestal uit twee of drie schoepvormige delen die de wind opvangen en van richting doen veranderen waarbij de windenergie wordt overgebracht naar de verticale as. De schoepen hebben minder weerstand voor de wind aan de ronde kant dan aan de open kant. Door dit verschil zal de molen gaan draaien in de richting van de minste weerstand.

Omdat het draaien door het verschil in weerstand wordt veroorzaakt is de efficiëntie niet erg groot vergeleken met andere vormen van windturbines. Ze kunnen alleen laag bij de grond worden geplaatst, waar de windsnelheid niet het grootst is. Ze zijn echter goedkoop en betrouwbaar, en draaien in elke windrichting zodat richtmechanismen niet nodig zijn.

De “Windwokkel” is een helixvormige variant van de Savonius-windturbine. Door de helixvorm is deze gelijkmatiger in zijn roterende beweging en is daardoor minder onderhevig aan wisselende belastingen op de as en rotor. Dit type wordt tegenwoordig veel gebruikt voor kleinschalige opwekking.

Voordelen

  • Hoog koppel vanaf stilstand, vooral bij drie (of meer) in plaats van twee schoepen, of bij twee 90° gedraaid boven elkaar geplaatste schoepenparen
  • Onafhankelijk van de windrichting
  • Al bij lage windsnelheden toepasbaar (vanaf 2–3 m/s)
  • Nauwelijks waarneembare draaigeluiden
  • Hoge tolerantie tegen turbulentie: is bestand tegen abrupte veranderingen in windrichting, zware buien (tot ongeveer +50% windsnelheid)
  • Hoge tolerantie tegen afwijkingen van de ideale vorm, dus eenvoudig te bouwen

Nadelen

  • Lage vermogens
  • Pulserend draaimoment (maar opgelost met helixvorm)
  • Op maaiveldhoogte zijn de windsnelheden laag
  • Kan bij storm niet, ter bescherming, uit de wind gedraaid worden

Advertentie

Locaties met voldoende wind

Zoals aangegeven, is het hebben van een goede locatie waar veel wind ‘gevangen’ kan worden van groot belang voor een zo optimaal mogelijke opbrengst van de mini-windturbine. Goede locaties voor een kleine windmolen zijn bijvoorbeeld bovenop een woning in het open veld of op het dak van een flatgebouw dat boven de bebouwde omgeving uitsteekt. Vaak zie je ze ook terug op industrieterreinen en bedrijfsparken, waar iets meer ruimte is tussen de panden in. In de stad zijn alleen gebouwen geschikt die minstens 20 meter hoog zijn, of die 2 keer zo hoog zijn als de gebouwen of bomen in de omgeving.

De te verwachten elektriciteitsopbrengst is afhankelijk van de gemiddelde windsterkte ter plekke. Lokale windmetingen zijn nodig om een goed beeld te krijgen van deze windsterkte. Voor kleine windmolens is een gemiddelde windsterkte nodig van meer dan 5,5 m/s nodig. Vooral in de kustprovincies waait het, uiteraard, voldoende. Zie onderstaand overzicht.

Voordelen

  • Een thuis-windturbine kan ‘achter de meter’
  • Salderen is mogelijk
  • Mogelijkheid tot zelfvoorzienend zijn met eigen windstroom
  • Prima aanvulling op zonnepanelen, zeker in de het voor- en najaar
  • Zichtbaar met duurzaamheid bezig
  • De gebouwde omgeving ‘versterkt’ de wind

Nadelen

  • Schaalgrootte maakt of breekt de businesscase
  • Kleine windmolen maakt helaas groot kabaal, al zijn er positieve ontwikkelingen
  • (Energetische) terugverdientijd langer dan de levensduur

Advertentie

Overige aandachtspunten bij aanschaf en plaatsing windturbine

Naast rendement en vermogen, zijn kostprijs en aanvullende factoren van belang bij het besluit een mini-windmolen aan te schaffen en te installeren. Denk hierbij aan beschikbare subsidies, vergunningen en acceptatie door de omgeving.

Overheidsbeleid

Er is geen nationaal beleid ten aanzien van kleine windturbines. Op dit moment zijn er voor particulieren dan ook nauwelijks subsidies voor de aanschaf van een kleine windmolen. Wel zijn er enkele provincies en gemeenten die subsidies verstrekken voor kleine windmolens. Meestal gaat het om subsidies in het kader van lokale klimaatafspraken.

Voor ondernemers is er een energie-investeringsaftrekregeling voor investeringen in energiebesparende technieken of investeringen in duurzame energie. Deze groene financiering kan ook van toepassing zijn op een kleine windturbine.

Vergunning nodig

Om een kleine windturbine te mogen plaatsen, zijn vaak meerdere vergunningen nodig. Behalve een bouwvergunning is voor bepaalde kleine windturbines soms ook een milieuvergunning nodig, of een omgevingsvergunning. Deze vraag je aan bij de gemeente. De gemeente kijkt daarna of de windmolen wel past bij de omgeving.

Een belangrijke vraag hierbij is of de windmolen geen overlast geeft. Zo is het bijvoorbeeld makkelijker om toestemming te krijgen in een plattelandsgebied dan in een drukke omgeving in de stad, met name vanwege de geluidsproductie van rond de 40 tot 45 dB. Voordat je een kleine windmolen aanschaft is het dus handig om eerst de vergunning binnen te hebben.

Kosten mini-windmolen en prijs per kWh

De prijzen van een kleine windturbine kan behoorlijk uiteenlopen: van € 600 tot vele duizenden euro’s voor molens met vermogens van enkele honderden Watts tot enkele duizenden Watts. De enige manier waarop ze goed dienst kunnen doen, is ze te plaatsen op windrijke locaties. Maar, zelfs bij optimale elektriciteitsopbrengst verdient de investering zich niet terug binnen de technische levensduur van twintig jaar (in een gunstige geval). De aanschaf van een kleine windmolen doe je dus vooral uit milieuoverwegingen, en niet vanuit economische motieven. Dat is dan ook de reden om vooral door te zetten, je doet het voor het milieu.

Een belangrijk verschil tussen grote en kleine windmolens: Grote windmolens wekken veel meer elektriciteit op dan kleine windmolens. Dat komt doordat de elektriciteitsopbrengst in het kwadraat toeneemt met de diameter van de rotor. Dat heeft gevolgen voor de prijs per kWh. Stroom opgewekt door een kleine windturbine kost tussen de 25 en 35 cent per kWh; elektriciteit opgewekt door een grote windmolen kost 8,8 eurocent per kWh.

Merk & type

Diameter in mtr

Eigenschappen

Prijs

Marlec Furlmatic FM910-4 12v

0,95

Afgelegen locaties

€ 700 - € 1.200

Phaesun Mini-windturbine Hybridkit

1,55

Afgelegen vakantiewoning

€ 1.500 - € 2.200

iSTA-Breeze Wind Turbine Wind Generator

2,25

Boerderij

€600 - €800

800W 12V / 24V 5 Bladen

1,3

Geschikt voor boten

€350 - €400

Sunset Mini-windturbine

0,91

Geschikt voor boten

€700 - €1.000

Silentwind Mini-windturbine

1,15

Geschikt voor boten, populair

€ 1.400 - € 1.800

Airturb model one

1,4

Dutch design

€ 2.495

Air 40 Wind Turbine 48V

1,17

Gebruik op land

€ 1.300 - € 1.700

Rutland 914i MARINE

0,91

Geschikt voor boten

€ 600 - € 1.000

Ampair Pacific Hawk

1,0

Geschikt voor boten

€ 700 - € 1.100

Eclectic Energy Stealth Gen D400

1,1

Geschikt voor boten

N.b.

Silent Wind Pro 420w

1,15

Geschikt voor boten

€ 1.200 - € 1.600

AirX breeze 400W max

1,17

Geschikt voor boten

€ 800 - € 1.300

OY Windside Production Ltd WS-4B & 4C

1,0

Geschikt voor gebouwen

N.b.

Primus WindPower Mini-windturbine AIR 40

1,17

Huizen

€ 1.300 - € 1.700

Primus WindPower Windturbine AIR 30

1,17

Hybride solarsysteem

€ 1.100 - € 1.400

OY Windside Production Ltd WS-12

2,0

Innovatief

N.b.

Rutland Windgenerator

0,51

Kleine generator

€ 400 - € 600

Skystream 3.7

3,72

Goed uit de testen

€ 11.000

Genner Windy 600

1,75

Nederlands product

€ 800 - € 1.200

Turby 2.5KW

2,0

Nederlands product

€ 10.000 - € 12.000

Genner Windy 1500

2,05

Nederlands product

€ 1.800 - € 2.500

Genner Windy 3000

3,0

Nederlands product

€ 4.000 - € 6.000

Eazwind 12M Houten Windmolen

12,0

Nederlands product

€ 36.000

Fortis Montana

3,12

Variabele hoogte

€ 18.000

Aircon HAWT

7,1

Veel verkocht

N.b.

Superwind 350

1,7

Veel verkocht

€ 2.000 - € 2.500

Fortis Wind Energy Passaat 1.4 kW

3,1

Veel verkocht

N.b.

Fuhrländer FL 30

13,0

Veel verkocht

N.b.

Windmolen Black 600

1,6

Zeer stil

€ 600 - € 1.000

Primus Windpower Breeze Marine

1,17

Geschikt voor boten

€ 1.400 - € 1.900

Geen kleine windmolen, toch windenergie

Is een kleine windmolen voor jou te duur of is je locatie niet geschikt? Met groene stroom van de wind stimuleer je de ontwikkeling van windenergie ook. Je kunt ook zelf investeren in windenergieprojecten of aansluiten bij een energiecoöperatie. Lees meer over Winddelen.

Voordelen

  • Voornamelijk voor zakelijke doelgroepen
  • Diverse mogelijkheden, via diverse kanalen en niet alleen lenen, maar ook subsidies
  • Door lokale of regionale initiatieven een prima om de verbinding te zoeken

Nadelen

  • Door vele initiatieven niet altijd even overzichtelijk of inzichtelijk
  • Alleen voor zakelijke doelgroepen, op enkele uitzonderingen na
  • Mogelijkheden per gemeente verschillen enorm

Advertentie

Deel deze pagina

Advertenties

Populair

Nieuwsbrief

Nieuwsbrief ontvangen?