Vetrne turbine lahko vrtijo rezila na pobočjih hribov, v oceanu, ob tovarnah in nad domovi. Zamisel o tem, kako pustiti naravi brezplačno oskrbo vašega doma, se morda zdi privlačna, vendar je pomembno, da se naučite, kako izračunati moč vetrne turbine, preden nakup enega - in še posebej pomembno, da razumete razliko med nazivno zmogljivostjo stroja in dejansko izhodno močjo, ki jo lahko pričakujete to. Preverite zemljevide vetra, ki jih je zagotovil Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo, in se prepričajte, ali hitrost in razpoložljivost vetra na vašem območju omogočata, da je energija vetra dobra izbira za vaš dom.
Hitrost vetra
Večina vetrnih turbin je sestavljena iz lopatic, nameščenih na rotorju, ki spominjajo na letalske propelerje. Ko zrak piha skozi njih, povzročijo, da rotor zavrti gred, ki napaja električni generator. Večina turbin se samodejno izklopi, ko hitrost vetra doseže približno 88,5 kilometra na uro (55 milj na uro), da se preprečijo mehanske poškodbe. To zmanjša proizvodnjo električne energije, kadar se pojavijo močni vetrovi in ljudje potrebujejo stalno moč vetra. Prav tako ne proizvajajo električne energije, če veter piha prepočasi. Če se hitrost vetra zmanjša za polovico, se proizvodnja električne energije zmanjša za osemkrat. Čas, v katerem so pogoji vetra v dani regiji optimalni, določajo razpoložljivost vetrnice. Turbine, ki se nahajajo na višjih lokacijah, prejmejo več vetra, kar pomeni večjo moč. Vsak ima razpon hitrosti vetra - med 30 in 50 milj na uro -, pri katerem deluje optimalno.
Ocena učinkovitosti
Sodobne vetrnice uporabljajo različne zasnove, ki jim pomagajo učinkoviteje zajemati veter. Učinkovitost je pomembna vrednost, ki jo je treba vedeti pri ocenjevanju vetrne turbine. V idealnem svetu bi turbina v moči pretvorila 100 odstotkov vetra, ki prehaja skozi lopatice. Zaradi dejavnikov, kot je trenje, imajo ti stroji le učinkovitost med 30 in 50 odstotki nazivne izhodne moči. Izhodna moč se izračuna na naslednji način:
\ text {moč} = \ frac {\ text {gostota zraka} \ times \ text {premetalno območje lopatic} \ times \ text {hitrost vetra} ^ 3} {2}
Območje je v kvadratnih metrih, gostota zraka v kilogramih na kubične metre in hitrost vetra v metrih na sekundo.
Kritična razlikovanja
Samo zato, ker ima vetrna turbina zmogljivost 1,5 megavata, to še ne pomeni, da bo v praksi proizvedla toliko moči. Vetrne turbine običajno proizvajajo bistveno manj od nazivne moči, kar je največja moč, ki bi jo lahko proizvedle, če bi ves čas obratovale. Na primer, 1,5-megavatna vetrna turbina s faktorjem izkoristka 33 odstotkov lahko v letu proizvede le pol megavata - manj, če veter ne piha zanesljivo. Turbine industrijskega obsega imajo običajno zmogljivosti od 2 do 3 megavatov. Vendar se dejansko proizvedena količina energije zmanjša zaradi učinkovitosti in razpoložljivosti vetra - odstotek časa, ko ima enota dovolj vetra za premikanje.
Nasveti za nakupovanje vetrnih turbin
Če poznate faktorje zmogljivosti in izkoristka enote, lahko izračunate njeno ocenjeno letno proizvodnjo po naslednji formuli:
365 \ frac {\ text {dni}} {\ text {leto}} \ krat 24 \ frac {\ text {ure}} {\ text {dni}} \ krat \ text {največja zmogljivost} \ krat \ text {zmogljivost faktor} = \ besedilo {kilovatne ure na leto}
Na primer, turbina z nazivno močjo 1,5 megavata in faktorjem izkoristka 25 odstotkov naj bi proizvajala, kot sledi:
365 \ krat 24 \ krat 1500 \ krat 0,25 = 3.285.000 \ besedilo {kilovatnih ur na leto}
Ta izračun predvideva razpoložljivost vetra 24 ur na dan vse leto. V praksi se to ne zgodi. Zemljevide vetrov NREL lahko uporabite za prilagajanje časovnih številk za natančnejše podatke o lokaciji.
