Casa, alimentată de vânturi - calculul turbinei eoliene
Cât de multă energie este ascuns în vânt?
Pentru a începe cu, o estimare aproximativă a puterii pe care dorim să folosim pentru propriile lor scopuri. Noi calcula energia eliberată de fluxul de aer cu densitate. și viteza V, S exercitată asupra zonei pentru formula simpla:
Dacă luăm în considerare densitatea aerului = 1,25 kg / m3, V = viteza vântului de 5 m / s, iar zona turbinei secțiunii cu o rază de 2 metri S = 12,5 m2, rezultatul va fi 1953 W, m. E. La mai puțin de 2 kW . Cu toate acestea, din cauza puterii impresionante chiar și cele mai avansate centrala electrică eoliană astăzi (WPP), sunt capabile să transforme în energie electrică doar o parte relativ mică.
Cele mai mari pierderi asociate vârtejuri fluxului de aer în turbină și rotunjirii lamelor. Moară de vânt Acestea sunt contabilizate eficiență de conversie a energiei eoliene. care să nu depășească în instalații moderne de 0.4-0.5. Având în vedere eficacități cutie de viteze și un generator, vom accepta-le egal cu 0,9 și 0,85, respectiv. Și calcularea formulei rafinat pentru valoarea de ieșire a aceleiași unități de putere:
= P. •? • R2 • V3 •. • • eficienta genei eficienta ed = 12,5 0,45 • • • 125 1,25 • 0,9 • 0,85 = 672 W,
care este de aproximativ o treime din energia eoliană totală de activat. În prezent, eficiența globală a turbinelor eoliene existente nu depășește 40%.
Acest calcul exemplificativ arată turbina eoliană care se dovedește producția de energie nu atât de mult, mai ales în comparație cu puterea modernă diesel mobil.
Și, în practică?
Un bun exemplu de energie eoliană profitabilă va fi luarea în considerare a parametrilor companiei de producție reale electrice eoliene și a aplicat cu succes în practică WEC modelul WE3000. Cu un diametru al rotorului de 4,5 m, la viteza vântului nominală de 10 m / sec se genereaza 3 kW, iar capacitatea maximă a turbinei eoliene - 5,1 kW. Pentru a porni generatorul eolian este necesară la o rată mai mică de 2 m / s.
O astfel de atitudine poate oferi bine de energie electrică pentru o cabana mica, deși nu întotdeauna și nu peste tot poti conta pe destul de vânt.
Care este costul energiei eoliene?
Prețul energiei electrice produse prin instalarea de WEC în fiecare caz, este destul de simplu pentru a calcula următoarea formulă:
Arta - costul de achiziție și instalare a centralei electrice;
ER - costurile operaționale anuale;
P - energia generată pe an (kW • h / an);
T - viața în anii parcul eolian (ca regulă - 20 de ani).
Ce mai are nevoie de putere?
Inainte de a cumpara energie eoliană, ar trebui să fie definită pe deplin cu valoarea de vârf a puterii totale consumate de către toate aparatele, instrumente și instalații electrice în casă, tot ce poate fi conectat simultan. Și este foarte important dacă VES folosit ca o sursă de alimentare suplimentară sau de rezervă, sau dacă doriți să transferați ferma pe o sursă de alimentare complet autonom.
În primul caz, trebuie doar să cunoască consumul minim de energie, care este necesară în cazul puterii externe off, și să cumpere instalarea de putere corespunzătoare.
Pentru o autonomie completă de energie trebuie să cumpere turbine eoliene de mare putere, care pot oferi consumul total al tuturor aparatelor de uz casnic. Desigur, nu este ieftin, dar nu mai este nevoie să cumpere energie electrică de pe partea.
În cazul în care pentru a plasa o stație de generator eolian?
Desigur, cea mai bună alegere pentru a oferi WPP specialiști locație. Dar, există 3 reguli de bază care trebuie urmate:
- Excludeți fluxul de aer în apropierea turbinei vârtej. Înălțimea turbinei eoliene pe catarg trebuie să depășească 10 m altitudine toate obiectele în termen de 100 m în jurul valorii. Acest lucru se aplică, de exemplu, și stâlpii, și conductorii de linie de transport.
- Utilizați avantajele naturale ale terenului. Faptul că canioanele sunt tuneluri de vânt naturale și în locurile lor de îngustare în mod semnificativ crește viteza vântului.
- poziționare WEC pentru a maximiza zone deschise, cum ar fi un câmp, coasta apei sau în vârful dealului.
Mărimea și numărul de palete de turbine eoliene
Calculul paletelor turbinelor eoliene, în general, redusă la o funcție simplă, care trebuie să fie învățate - cu atât mai mare lamele turbinei, mai mici de diametrul necesar pentru a produce o putere dată.
Combinația de surse de energie
În zonele în care vântul adesea își schimbă direcția și puterea în funcție de fluctuațiile sezoniere, sau mai mult, indiferent de motiv, opțiunea cea mai fiabilă a puterii autonome va fi o combinație a două surse de energie diferite. Pentru a elimina întreruperile de energie, panouri solare de a folosi WEC paralele eficiente sau generator diesel triviale.