A szélturbinák képesek pengéiket hegyoldalakon, az óceánban, a gyárak mellett és az otthonok felett forgatni. Az az ötlet, hogy a természet szabad energiát ad otthona számára, vonzónak tűnhet, de fontos megismerni a szélturbina teljesítményének kiszámítását, mielőtt egyet vásárolni - és különösen fontos megérteni a gép névleges kapacitása és a tényleges teljesítmény közötti különbséget azt. Ellenőrizze a Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium által biztosított széltérképeket, hogy megtudja, a szélsebesség és a környéken elérhető elérhetőség jó-e a szélenergia számára otthonában.
Szélsebesség
A legtöbb szélturbinát rotorra szerelt lapátok alkotják, amelyek hasonlítanak a repülőgép propellereihez. Amikor levegő fúj át rajtuk, a rotor olyan tengelyt forgat, amely egy elektromos generátort táplál. A legtöbb turbina automatikusan leáll, amikor a szélsebesség eléri a 88,5 kilométer / órát (55 mérföld per óra), hogy megakadályozza a mechanikai sérüléseket. Ez csökkenti az áramtermelést, ha nagy szél lép fel, és az embereknek folyamatosan szükségük van a szélre. Nem termelnek áramot sem, ha a szél túl lassan fúj. Ha a szél sebessége a felére csökken, az áramtermelés nyolcszorosára csökken. Az az idő, amely alatt az adott régióban a szélviszonyok optimálisak, meghatározza a szélturbina elérhetőségét. A magasabb helyeken elhelyezett turbinák nagyobb szélt kapnak, ami nagyobb teljesítményt eredményez. Mindegyik szélsebességi tartománya - 30 és 50 mérföld / óra között -, amelyen optimálisan működik.
Hatékonysági besorolás
A modern szélturbinák különféle terveket alkalmaznak, amelyek célja a szél hatékonyabb megragadása. A hatékonyság fontos érték, amelyet tudni kell a szélturbina értékelésénél. Egy ideális világban egy turbina a lapátokon átmenő szél 100 százalékát alakítja energiává. Az olyan tényezők miatt, mint a súrlódás, ezeknek a gépeknek csak a névleges teljesítmény 30 és 50 százaléka közötti hatékonysági osztályzata van. A teljesítményt a következőképpen kell kiszámítani:
\ text {power} = \ frac {\ text {légsűrűség} \ times \ text {a lapátok területe} \ szor \ text {szélsebesség} ^ 3} {2}
A terület négyzetméterben van, a légsűrűség kilogramm / méter kockában, a szélsebesség méterben másodpercenként.
Kritikus különbségek
Csak azért, mert a szélturbinák teljesítménye 1,5 megawatt, ez nem jelenti azt, hogy a gyakorlatban ekkora teljesítményt fog termelni. A szélturbinák általában jóval kevesebbet képesek termelni, mint a névleges teljesítmény, ez a maximális teljesítmény, amelyet akkor termelhetnének meg, ha folyamatosan működnének. Például egy 1,5 megawattos, 33 százalékos hatékonysági tényezőjű szélturbina egy év alatt csak fél megawattot képes megtermelni - kevesebbet, ha a szél nem fúj megbízhatóan. Az ipari méretű turbinák kapacitása általában 2-3 megawatt. A ténylegesen megtermelt energia mennyiségét azonban csökkenti a hatékonyság és a szél rendelkezésre állása - az az idő, amely alatt az egység elegendő széllel rendelkezik a mozgáshoz.
Szélturbina vásárlási tippek
Ha ismeri az egység kapacitását és hatékonysági tényezőit, a következő képlet segítségével kiszámíthatja annak becsült éves kibocsátását:
365 \ frac {\ text {days}} {\ text {year}} \ times 24 \ frac {\ text {hours}} {\ text {days}} \ times \ text {maximum capacity} \ times \ text {capacity faktor} = \ text {kilowattóra / év}
Például egy 1,5 megawatt névleges teljesítményű és 25 százalékos hatékonysági tényezőjű turbina várhatóan a következőképpen fog termelni:
365-szer 24-szer 1500-szor 0,25 = 3 285 000 szöveg = {kilowattóra évente}
Ez a számítás feltételezi a szél rendelkezésre állását a nap 24 órájában egész évben. A gyakorlati alkalmazásban ez nem történik meg. Az NREL széltérképek segítségével beállíthatja az időszámadat a pontosabb helyspecifikus ábra érdekében.