Vēja turbīnas spēj griezt asmeņus kalnu nogāzēs, okeānā, blakus rūpnīcām un virs mājām. Ideja ļaut dabai nodrošināt bezmaksas enerģiju jūsu mājām var šķist pievilcīga, taču pirms tam ir svarīgi iemācīties aprēķināt vēja turbīnu jaudu tādu iegādāties - un tas ir īpaši svarīgi, lai saprastu atšķirību starp mašīnas nominālo jaudu un faktisko jaudu, no kuras jūs varat sagaidīt to. Pārbaudiet vēja kartes, ko nodrošina Nacionālā atjaunojamās enerģijas laboratorija, lai uzzinātu, vai vēja ātrums un pieejamība jūsu reģionā padara vēja enerģiju par labu jūsu mājām.
Vēja ātrums
Lielāko daļu vēja turbīnu veido uz rotora piestiprinātas lāpstiņas, kas līdzinās lidmašīnu propelleriem. Kad gaiss caur tiem pūš, tie liek rotoram pagriezt vārpstu, kas darbina elektrisko ģeneratoru. Lielākā daļa turbīnu automātiski izslēdzas, kad vēja ātrums sasniedz aptuveni 88,5 kilometrus stundā (55 jūdzes stundā), lai novērstu mehāniskus bojājumus. Tas samazina elektroenerģijas ražošanu, ja notiek liels vējš un cilvēkiem nepieciešama nepārtraukta vēja enerģija. Viņi arī neražo elektrību, ja vējš pūš pārāk lēni. Ja vēja ātrums samazinās uz pusi, enerģijas ražošana samazinās par astoņiem reizēm. Laiks, kurā vēja apstākļi ir optimāli noteiktā reģionā, nosaka vēja turbīnas pieejamību. Turbīnas, kas atrodas augstākās vietās, saņem vairāk vēja, kas nozīmē lielāku jaudu. Katram no tiem ir vēja ātruma diapazons - no 30 līdz 50 jūdzēm stundā -, kurā tas darbojas optimāli.
Efektivitātes vērtējums
Mūsdienu vēja turbīnās tiek izmantoti dažādi modeļi, kas paredzēti, lai palīdzētu efektīvāk uztvert vēju. Efektivitāte ir svarīga vērtība, kas jāzina, novērtējot vēja turbīnu. Ideālā pasaulē turbīna pārveidotu enerģijā 100 procentus vēja, kas iet caur asmeņiem. Tādu faktoru kā berze dēļ šo mašīnu efektivitātes rādītāji ir tikai no 30 līdz 50 procentiem no nominālās jaudas. Jaudu aprēķina šādi:
\ text {power} = \ frac {\ text {gaisa blīvums} \ times \ text {slaucīto asmeņu laukums} \ reizes \ text {vēja ātrums} ^ 3} {2}
Teritorija ir kvadrātmetros, gaisa blīvums ir kilogramos uz kubikmetru un vēja ātrums metros sekundē.
Kritiskās atšķirības
Tas, ka vēja turbīnas jauda ir 1,5 megavati, nenozīmē, ka tas praksē saražos tik lielu jaudu. Vēja turbīnas parasti ražo ievērojami mazāk nekā nominālā jauda, kas ir maksimālais enerģijas daudzums, ko tas varētu radīt, ja tas darbotos visu laiku. Piemēram, 1,5 megavatu vēja turbīna ar lietderības koeficientu 33 procenti gadā var saražot tikai pusi megavatu - mazāk, ja vējš nedarbojas droši. Rūpnieciskā mēroga turbīnu jauda parasti ir no 2 līdz 3 megavatiem. Tomēr faktiski saražotās enerģijas daudzumu samazina efektivitāte un vēja pieejamība - laika procentos vienībai ir pietiekami daudz vēja, lai pārvietotos.
Vēja turbīnu iepirkšanās padomi
Ja zināt vienības jaudas un efektivitātes koeficientus, varat aprēķināt tās aprēķināto gada produkciju, izmantojot šādu formulu:
365 \ frac {\ text {days}} {\ text {year}} \ times 24 \ frac {\ text {hours}} {\ text {days}} \ times \ text {maximum capacity} \ times \ text {capacity faktors} = \ teksts {kilovatstundas gadā}
Piemēram, sagaidāms, ka turbīna ar nominālo jaudu 1,5 megavati un efektivitātes koeficientu 25 procenti ražos šādi:
365 \ reizes 24 \ reizes 1500 \ reizes 0,25 = 3 285 000 \ teksts {kilovatstundas gadā}
Šajā aprēķinā tiek pieņemts, ka vējš visu diennakti ir pieejams 24 stundas diennaktī. Praktiski tas nenotiek. Jūs varat izmantot NREL vēja kartes, lai pielāgotu savus laika skaitļus precīzākam skaitlim, kas raksturīgs konkrētai atrašanās vietai.
