Vindmøllestøj

[John Larsson]

Nu er der igen fokus på vindmøllers støj. Støjen er tilsyneladende den største hindring for at få opsat nye vindmøller på land. Der er åbenbart uenighed om hvordan støjen skal måles. Diverse protesterende grupperinger mener at den lavfrekvente støj skal have en lavere decibelgrænse.

Hvad er det egentlig der forårsager den lavfrekvente støj? Skyldes den noget mekanisk i gear eller generator, rotorvingernes bevægelse gennem luften eller rotorvingernes passage af mølletårnet?

[harbst]

Jeg hørte ett indslag i radioen hvor man fra miljømyndigheden overvejede at indføre en 20 dB grænse .
 

Nu er det sådan at et antal dB ikke angiver nogen bestemt lydstyrke, hvis der ikke samtigig anføres en reference. 20 dB er bare en anden måde at sige 100 gange på.
Endvidere er det ofte også underforstået, at der foretages en vægtning af frekvenssprektret svarende til en forud bestemt ide om ørets følsomhed.

Så 20 DB uden nærmere specifikation , kan betyde et meget stort lydtryk i det lavfrekvente område.

[chrismark]

Ja, alle de der målinger er noget "Hat og solbriller". :'(
Det sjoveste er at man bagefter laver noget gennemsnit. Det svarer til at jeg i en time kører 200 Km/t, men gennemsnitet over 4 timer bliver 50km/t.

[chrismark]

Her er en DR udsendelse om møller;
http://www.dr.dk/LiveNetRadio/popup.html#id/1248

Lyt og tænk over indholdet.
Marek.

[John Larsson]

Her er en DR udsendelse om møller;
http://www.dr.dk/LiveNetRadio/popup.html#id/1248

Lyt og tænk over indholdet.
Marek.

Har hørt den, men den siger ikke noget om hvordan den formastelige lavfrekvente støj opstår! Myndighedspersonen taler om at pålægge vindmølleejerne "begrænsninger"; såvidt jeg forstår handler det om begrænsninger i elproduktionen!

[chrismark]

Jeg kan ikke indsætte billeder?
Her er link http://imageshack.us/photo/my-images/844/s6301531.jpg/ til en normal mølle. En vinge passer tårnet på en gang.
Her er en anden konstruktion men hvor vingerne er skæve http://imageshack.us/photo/my-images/690/s6301532.jpg/

og passagen vil fordeles over en større vinkel.

Altså uden den voldsomme "Slamm" som det giver.
Støjens karakter kan nemt opleves i en bil hvor man er tæt på motorværn; "dum,dum,dum,dum,dum" osv.

Men, man skal ikke kaste perler for svin, "kast ikke jeres perler for svin, for at de ikke skal trampe dem ned med deres ben og så vende sig om og sønderrive jer"

Marek

[John Larsson]

"dum,dum,dum,dum,dum" osv.

Now you are talking, Marek! ;-)

Der er ingen anden forskel på aero-og hydrodynamik end det græske bogstav "ro" og at luft kan komprimeres, så hvis du vil have en idé om hvordan en mindre støjende mølle skal være indrettet, så kig på en propeller til en nukleart fremdreven ubåd! Du kan også kigge på en propeller til et moderne fly med moderne effektive propellere. Det du ser er propellere med MANGE blade og hvor bladene er alt andet end lige!

Jeg indrømmer at tårnpassagen er et særligt problem, men dagens trevingede rotorer med LIGE rotorblade fremmer i hvert fald "dum dum", og er naturligvis maksimalt støjende!. Man kan lave skibspropellere, fx til store containerskibe, som kan "sluge" en effekt på tæt på 100 MW, så hvis man kunne se bort fra pris og vægt, kunne man selvfølgelig lave mølleturbiner med en større virkningsgrad end dagens turbiner Og en en tilsvarende mindre støjforurening!), men møllestrømmen er jo meget dyr allerede i dag, så dét håndtag kan man vist ikke skrue ret meget på!

[chrismark]

men møllestrømmen er jo meget dyr allerede i dag, så dét håndtag kan man vist ikke skrue ret meget på!

Tja, det er kun en påstand fra Din side John. På den anden side har Du lidt ret; Hvis jeg vågnede en nat med en lys ide, vil jeg helt sikkert vende mig om, glemme og sove videre. Alternativt sende ideen til kinojser.
I dag har man praktisk forbudt udviklingen, medmindre den kommer fra Vestas.
De selvbyggede møllevinger jeg har til en 2M, vil jeg hellere destruere end og lave dem til en lovlig mølle.

Smule om luft ved jeg, Forleden mistede min 2Meter svæver besindelsen, flippede ud i helt vilde sidesving og derefter styrtdyk mod jorden. Luften forsvandt under den.
Men I ved altså bedre hehe?
Marek.

[Morten Jødal]

Der er ingen anden forskel på aero-og hydrodynamik end det græske bogstav "ro"

Nu er mit hydrodynamikkursus efterhånden lidt rustent, men at densiteten rho er ca. 800 gange større i vand end i luft og at vand modsat luft er stort set inkompressibelt, forekommer mig nu at være ganske væsentlige forskelle!
Jeg er opmærksom på, at de samme ligninger kan benyttes, men resultaterne behøver slet ikke at være ens, når reynoldstallet er så meget anderledes.

hvis du vil have en idé om hvordan en mindre støjende mølle skal være indrettet, så kig på en propeller til en nukleart fremdreven ubåd! Du kan også kigge på en propeller til et moderne fly med moderne effektive propellere. Det du ser er propellere med MANGE blade

Ligeledes har vinkelhastigheden betydning.
Netop mht. vindmøller viste Poul la Cours arbejder for mere end 100 år siden, at den største effektivitet nås med få rotorblade. Dette bemærkelsesværdige resultat kostede ham endda en del af forskningsbevillingen til det efterfølgende projekt. For han havde jo "spildt statens penge" på at vise, at den klassiske møllekonstruktion med 4 vinger var den bedste!  
Poul la Cours materialer tillod ham ikke at lave møller med et ulige antal vinger, så den trevingede mølle er nyere, men bygger fortsat på hans beregninger.
Jeg ved ikke helt, hvordan man prioriterer på et moderne propelfly, men i atomdrevne ubåde er jeg helt sikker på, at støjsvagheden er langt vigtigere end at optimere energiforbruget.

Jeg indrømmer at tårnpassagen er et særligt problem, men dagens trevingede rotorer med LIGE rotorblade fremmer i hvert fald "dum dum"

Til gengæld er krumme vinger en ide, som måske kan udvikles og næppe vil blive voldsomt meget dyrere i serieproduktion - men der er en del praktiske problemer, der skal løses først, så måske et af møllefirmaerne vil søge en forskningsbevilling?

[John Larsson]

Netop mht. vindmøller viste Poul la Cours arbejder for mere end 100 år siden, at den største effektivitet nås med få rotorblade.

Du er forkert på den, Morten, hvis du tror at der findes et teoretisk perfekt antal møllevinger.ELLER at dette antal bør være ulige. Det ulige antal gør sig specielt gældende ved stempelmotorer i stjerneform, men dét er en helt anden problematik, som har med de radielle masseforskydninger der er i en stempelmotor at gøre! Problemerne på Poul la Cours tid var knyttet til datidens materialer/produktionsteknologier, hvor konkurrenten, vindrosen, nemt kunne overvindes med "hurtigløbere" med en vis aerodynamisk profil. Andre profiler (sammenlign med Ellehammer håbløst ineffektive luftskrue!) kunne bruges for at vinde en eller anden ønsket effekt, men "arbejdet" blev udført med lav virkningsgrad. Vingerne på en gammeldags vejrmølle har fx en helt forkert andfrebsvinkel; den ville have meget mere effektiv med et stift tangentiel sejlbærer yderst på vingen og blødere (mere eftergivende) sejlbærere indefter mod navet!

Poul la Cours materialer tillod ham ikke at lave møller med et ulige antal vinger, så den trevingede mølle er nyere, men bygger fortsat på hans beregninger.

Han kunne fx snildt have lavet en tovinget mølle med datidens materialer/produktionsteknologi, hvis dét nu havde været en fordel!

Jeg ved ikke helt, hvordan man prioriterer på et moderne propelfly, men i atomdrevne ubåde er jeg helt sikker på, at støjsvagheden er langt vigtigere end at optimere energiforbruget.

Der er nu en ganske klar sammenhæng mellem "larm" og mindre virkningsgrad, Morten!

[Morten Jødal]

Du er forkert på den, Morten, hvis du tror at der findes et teoretisk perfekt antal møllevinger.ELLER at dette antal bør være ulige.

Det sidste har jeg IKKE påstået. Det første følger af luftens kompressibilitet, så den "luftcylinder", der passerer gennem det af en vindmølle udspændte areal, opfører sig ganske anderledes end en tilsvarende vandcylinder.
Det er efterhånden 5 år siden jeg sidst havde et vindmølleprojekt igang, men på det tidspunkt holdt la Cours formler stadig. Der er ikke tale om et fundamentalistisk beregnet tal, men om en virkning af, at "luftcylinderen" kan opføre sig som en samlet enhed - som ændrer størrelse ved passage af møllen.

Der er nu en ganske klar sammenhæng mellem "larm" og mindre virkningsgrad, Morten!

Her bliver du til gengæld "fundamentalist", John!
Det er oplagt, at lyd er luftbølger og dermed bærere af energi, men modsat er "ingen lyd" ikke det samme som at al luftens energi udnyttes. Den ultimative situation er "slet ingen mølle", som - ved moderate vindstyrker - ikke støjer, men heller ikke udnytter energien overhovedet!
Mindre ekstremt kan man måske bygge en mølle, hvis virkningsgrad er det halve af de eksisterende, men som ikke støjer?

Den aktuelle debat udspringer i høj grad af, at de nye meget store møller dels larmer mere pr. enhed pga størrelsen, dels af tekniske årsager udsender meget lavfrekvent støj - mere lavfrekvent end de 10-15 år gamle møller. Frekvensen kan i høj grad ændres ved at ændre på gearing og vingeantal. Men det vil måske gå ud over virkningsgraden?

Jeg er som allerede nævnt ikke specialist i aerodynamik - men sagen er altså mere kompliceret end det hidtil er fremgået af tråden.

[B Mønnike]

Hvis man tager og sammenligner en mølle med navhøjde 60 meter og vinge diameter på 80 meter med forskellige vinge antal

Vil den to vingede mølle opleve opdriftsforskelle mellem vingerne når de er lodrette i det vinden er kraftigere 100 meters højde end i 20 meter. Dette alene vil give vibrationer, men da en to vinget mølle har højer omløbshastigheder end møller med flere vinger vil denne vibration ydeliger forstærkes. Yderligere er der et markant tyngdekrafts belastningsskift ved passage af lodret der påvirker begge vinger samtidigt og er årsagen til at mange af de tidligere møller havarerede af udmattelse ved det belastningsskift. Og det er stadigt et problem da fiberplaster  er fantastiske til at omtage træk og bøjning men ikke trykbelastninger.

Mange af disse problemer bliver udlignet og udjævnet ret meget ved den trevingede så det at komme en fjerde vinge på er reelt spild af materialer og penge og derfor er den trevingede  fremherskende idag.

Som John fremfører er det muligt et stykke hen af vejen at lave mere effektive vindturbiner men i den størrelses orden som de nuværende møller har vil man næppe se krumme vinger, da deres merpris ikke kan forsvares.

Med hensyn til La Cours møller så er det korrekt at han opdagede art flere vinger ikke gav en højere effekt når det var el der skulle fremstilles......men men bønderne havde også brug for drejningsmoment til deres kværne og pumper og her til var vindrosen ganske velegnet med sit store startmoment selv i ringe vindstyrker.
 

[John Larsson]

[quote author=John Larsson link=topic=2346.msg22236#msg22236
Her bliver du til gengæld "fundamentalist", John!
Det er oplagt, at lyd er luftbølger og dermed bærere af energi, men modsat er "ingen lyd" ikke det samme som at al luftens energi udnyttes. Den ultimative situation er "slet ingen mølle", som - ved moderate vindstyrker - ikke støjer, men heller ikke udnytter energien overhovedet!
Mindre ekstremt kan man måske bygge en mølle, hvis virkningsgrad er det halve af de eksisterende, men som ikke støjer?

Men min formulering "Der er nu en ganske klar sammenhæng mellem "larm" og mindre virkningsgrad, Morten!" modsiger vel ikke det du skriver, Morten? Eller kan du give eksempler på at en konstruktion, som du får til at larme mere, også arbejder med en højere virkningsgrad?

[John Larsson]

Mange af disse problemer bliver udlignet og udjævnet ret meget ved den trevingede så det at komme en fjerde vinge på er reelt spild af materialer og penge og derfor er den trevingede  fremherskende idag.

Uanset om det handler mere støjende lige vinger eller mere effektive krumme vinger, så er der en idealprofil for hvert antal møllevinger. Totalt vil der medgå mere materialer for et større antal vinger, men der skal bruges mindre materialer for hver enkelt vinge!

Som John fremfører er det muligt et stykke hen af vejen at lave mere effektive vindturbiner men i den størrelses orden som de nuværende møller har vil man næppe se krumme vinger, da deres merpris ikke kan forsvares.

Hvis man ikke kan få lov til at sætte en mølle op fordi den støjer for meget, kan en merpris måske alligevel forsvares!

[Morten Jødal]

kan du give eksempler på at en konstruktion, som du får til at larme mere, også arbejder med en højere virkningsgrad?

Du stiller det meget firkantet op, John.
Men hvis du ser Bjarkes indlæg , har du et eksempel:
Den klassiske vindrose var en meget smuk mølle med begrænset virkningsgrad, men ganske rigtigt et fint drejningsmoment.
Vindrosen er meget svær at opskalere på grund af en voldsom belastning af tårnet ved store vindstyrker (og de fleste af de gamle havarerede faktisk under en voldsom storm i 1981), men den ville klart have et andet støjmønster, og givetvis "larme" mindre end den nu altdominerende trevingede konstruktion. Specielt bum-bum-bum fra vingernes passage af tårnet er næsten væk i vindrosen.

Bemærk også, at jeg satte "larm" i gåseøjne. Som allerede påpeget i tråden er en simpel decibelmåling uegnet til at afgøre, hvor generende en given støj er.
Men forøvrigt skal jeg da ikke gøre mig til mølleekspert, selv om jeg har kørt gymnasieprojekter med vindmøllemålinger. Jeg reagerede på, at luft og vand blev gjort for ens i støjmæssig henseende. Der er store forskelle og mange hensyn at tage, når man bygger en vindmølle. Som bl.a. vist af Bjarke ovenfor.