რამდენად ენერგიას გამოიმუშავებს ქარის ტურბინა?

ქარის ტურბინებს შეუძლიათ დაატრიალონ პირები ბორცვისპირებზე, ოკეანეში, ქარხნების გვერდით და სახლების ზემოთ. იდეა იმის შესახებ, რომ ბუნებამ შეიძლება უზრუნველყოს თქვენი სახლის უფასო ენერგიის მიწოდება, შეიძლება მიმზიდველი აღმოჩნდეს, მაგრამ მნიშვნელოვანია ისწავლოთ როგორ გამოითვალოთ ქარის ტურბინის გამომავალი ყიდვის ერთი - და განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია იმის გასაგებად, თუ რა განსხვავებაა მანქანათა ნომინალურ სიმძლავრესა და რეალურ გამომავალს შორის, რომლისგანაც შეიძლება ველი ის გადაამოწმეთ განახლებადი ენერგიის ეროვნული ლაბორატორიის მიერ მოწოდებული ქარის რუქები, რათა გაიგოთ, თქვენს ქარის სიჩქარე და ხელმისაწვდომობა ქარის ენერგიას კარგ არჩევანს წარმოადგენს თქვენი სახლისთვის.

ქარის ტურბინების უმეტესობა შედგება როტორზე დამონტაჟებული პირებისგან, რომლებიც თვითმფრინავის პროპელერებს წააგავს. როდესაც მათ ჰაერი უბერავს, ისინი იწვევენ როტორს შახტის გადაქცევას, რომელიც ელექტროენერგიის გენერატორს ამუშავებს. ტურბინების უმეტესობა ავტომატურად ითიშება, როდესაც ქარის სიჩქარე აღწევს საათში 88.5 კილომეტრს (55 მილი საათში), მექანიკური დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. ეს ამცირებს ელექტროენერგიის წარმოებას, როდესაც ძლიერი ქარი ხდება და ხალხს ჭირდება უწყვეტი ენერგია ქარისგან. ისინი ასევე არ აწარმოებენ ელექტროენერგიას, თუ ქარი ძალიან ნელა უბერავს. თუ ქარის სიჩქარე შემცირდება ნახევრად, ენერგიის წარმოება მცირდება რვა ფაქტორით. დრო, რომლის დროსაც ქარის პირობები ოპტიმალურია მოცემულ რეგიონში, განსაზღვრავს ქარის ტურბინის ხელმისაწვდომობას. მაღალ ადგილებში მდებარე ტურბინები უფრო მეტ ქარს იღებენ, რაც უფრო მეტ გამომუშავებას ნიშნავს. თითოეულს აქვს ქარის სიჩქარის დიაპაზონი - საათში 30 – დან 50 მილამდე - რომელზეც მუშაობს ოპტიმალურად.

თანამედროვე ქარის ტურბინები იყენებენ მრავალფეროვან დიზაინს, რომელთა მიზანია ქარის უფრო ეფექტურად აღება. ეფექტურობა მნიშვნელოვანი მნიშვნელობაა ქარის ტურბინის შეფასებისას. იდეალურ სამყაროში ტურბინა გადააადგილებდა პირების გავლით ქარის 100 პროცენტს ენერგიად. ისეთი ფაქტორების გამო, როგორიცაა ხახუნი, ამ მანქანებს აქვთ ეფექტურობის შეფასებები მხოლოდ ნომინალური ენერგიის გამომუშავების 30 პროცენტიდან 50 პროცენტამდე. ენერგიის გამომუშავება გამოითვლება შემდეგნაირად:

ფართობი არის მეტრი კვადრატში, ჰაერის სიმკვრივე კილოგრამებში თითო მეტრზე კუბური და ქარის სიჩქარე მეტრი წამში.

მხოლოდ იმის გამო, რომ ქარის ტურბინის სიმძლავრე 1.5 მეგავატია, ეს არ ნიშნავს, რომ ის ამხელა ენერგიას გამოიმუშავებს პრაქტიკაში. ქარის ტურბინები ჩვეულებრივ მნიშვნელოვნად ნაკლებს გამოიმუშავებენ, ვიდრე ნომინალური სიმძლავრე, რაც არის ელექტროენერგიის მაქსიმალური რაოდენობა, რაც მას შეუძლია აწარმოოს, თუ ის მუდმივად მუშაობს. მაგალითად, 1.5 მეგავატიანი ქარის ტურბინმა, რომლის ეფექტურობის კოეფიციენტია 33 პროცენტი, შეიძლება წელიწადში მხოლოდ ნახევარი მეგავატი გამოიმუშაოს - ნაკლებია, თუ ქარი საიმედოდ არ უბერავს. სამრეწველო მასშტაბის ტურბინებს, როგორც წესი, აქვთ სიმძლავრე 2–3 მეგავატამდე. ამასთან, სინამდვილეში წარმოებული ენერგიის რაოდენობა მცირდება ეფექტურობითა და ქარის არსებობით - დროის იმ პროცენტული მაჩვენებელი, რომელსაც ერთეულს აქვს საკმარისი ქარის გადასაადგილებლად.

თუ იცით ერთეულის სიმძლავრე და ეფექტურობის ფაქტორები, შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისი სავარაუდო წლიური გამომუშავება შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:

მაგალითად, ტურბინის 1.5 მეგავატიანი სიმძლავრის სიმძლავრით და 25 პროცენტიანი ეფექტურობის კოეფიციენტით მოსალოდნელია შემდეგი წარმოება:

ეს გაანგარიშება ითვალისწინებს ქარის ხელმისაწვდომობას მთელი წლის განმავლობაში 24 საათის განმავლობაში. პრაქტიკულად, ეს არ ხდება. შეგიძლიათ გამოიყენოთ NREL ქარის რუქები თქვენი დროის მაჩვენებლების უფრო ზუსტი მდებარეობისთვის სპეციფიკური ფიგურის შესაცვლელად.