Hvor meget strøm genererer en vindmølle?

Vindmøller er i stand til at spinde deres vinger på bjergskråninger, i havet, ved siden af ​​fabrikker og over boliger. Ideen om at lade naturen give dit hjem fri strøm kan synes tiltalende, men det er vigtigt at lære at beregne vindmølleproduktionen før købe en - og især vigtig for at forstå forskellen mellem maskinens nominelle kapacitet og den faktiske ydelse, du kan forvente af det. Tjek vindkortene fra National Renewable Energy Laboratory for at finde ud af, om vindhastighed og tilgængelighed i dit område gør vindenergi til et godt valg for dit hjem.

De fleste vindmøller består af rotormonterede vinger, der ligner flyvemaskinens propeller. Når luft blæser igennem dem, får de rotoren til at dreje en aksel, der driver en elektrisk generator. De fleste møller lukker automatisk ned, når vindhastigheder når ca. 88,5 kilometer i timen (55 miles i timen) for at forhindre mekanisk skade. Dette reducerer elproduktionen, når der opstår kraftig vind, og folk har brug for kontinuerlig strøm fra vinden. De producerer heller ikke elektricitet, hvis vinden blæser for langsomt. Hvis vindhastigheden falder med halvdelen, falder elproduktionen med en faktor på otte. Tiden, hvorunder vindforholdene er optimale i et givet område, definerer vindmøllens tilgængelighed. Turbiner placeret på højere placeringer modtager mere vind, hvilket svarer til større output. Hver enkelt har et vindhastighedsinterval - mellem 30 og 50 miles i timen - hvor den fungerer optimalt.

Moderne vindmøller bruger en række designs beregnet til at hjælpe dem med at fange vind mere effektivt. Effektivitet er en vigtig værdi at vide, når man vurderer en vindmølle. I en ideel verden ville en turbine omdanne 100 procent af vinden, der passerer gennem knivene, til magt. På grund af faktorer som friktion har disse maskiner kun effektivitetsgrader på mellem 30 procent og 50 procent af den nominelle effekt. Effekt beregnes som følger:

Området er i kvadratmeter, lufttætheden er i kilogram pr. Kubikmeter og vindhastigheden er i meter pr. Sekund.

Bare fordi en vindmølle har en kapacitet på 1,5 megawatt, betyder det ikke, at den i praksis vil producere så meget strøm. Vindmøller producerer normalt betydeligt mindre end nominel kapacitet, hvilket er den maksimale mængde kraft, de kan producere, hvis de kører hele tiden. For eksempel kan en vindmølle på 1,5 megawatt med en effektivitetsfaktor på 33 procent kun producere et halvt megawatt om året - mindre hvis vinden ikke blæser pålideligt. Turbiner i industriel skala har normalt en kapacitet på 2 til 3 megawatt. Imidlertid reduceres mængden af ​​faktisk produceret energi af effektivitet og vindtilgængelighed - den procentdel af tid, en enhed har nok vind til at bevæge sig.

Hvis du kender en enheds kapacitet og effektivitetsfaktorer, kan du beregne dens estimerede årlige produktion ved hjælp af følgende formel:

For eksempel forventes en turbine med en nominel kapacitet på 1,5 megawatt og en effektivitetsfaktor på 25 procent at producere som følger:

Denne beregning forudsætter vindtilgængelighed 24 timer i døgnet hele året rundt. I praktisk anvendelse sker dette ikke. Du kan bruge NREL-vindkortene til at justere dine tidstal for en mere nøjagtig placeringsspecifik figur.