Ветротурбине су способне да врте ножеве на падинама, у океану, поред фабрика и изнад домова. Идеја да пустите природи да пружа бесплатну енергију вашем дому може изгледати привлачно, али важно је научити како израчунати снагу ветрогенератора пре куповина једне - и посебно је важна да бисте разумели разлику између називног капацитета машине и стварне производње коју можете очекивати то. Проверите мапе ветра које је обезбедила Национална лабораторија за обновљиве изворе енергије да бисте сазнали да ли брзина и доступност ветра у вашем подручју енергију ветра чине добрим избором за ваш дом.
Брзина ветра
Већина ветрогенератора састоји се од лопатица постављених на ротору које подсећају на авионске пропелере. Када ваздух дува кроз њих, они узрокују да ротор окреће осовину која напаја електрични генератор. Већина турбина аутоматски се искључује када брзина ветра достигне око 88,5 километара на сат (55 миља на сат) како би се спречила механичка оштећења. Ово смањује производњу електричне енергије када се појаве јаки ветрови и људима је потребна стална енергија из ветра. Такође не производе струју ако ветар дува преспоро. Ако се брзина ветра смањи за половину, производња електричне енергије смањује се за фактор осам. Време током којег су услови ветра оптимални у датом региону дефинишу доступност ветрогенератора. Турбине смештене на вишим локацијама примају више ветра, што доводи до веће снаге. Свака од њих има опсег брзине ветра - између 30 и 50 миља на сат - при чему ради оптимално.
Оцена ефикасности
Савремене ветротурбине користе различите дизајне чији је циљ да им помогну да ефикасније хватају ветар. Ефикасност је важна вредност коју треба знати приликом процене ветрогенератора. У идеалном свету турбина би претворила 100% ветра који пролази кроз лопатице у снагу. Због фактора као што су трење, ове машине имају оцену ефикасности само између 30 и 50 процената номиналне излазне снаге. Излазна снага израчунава се на следећи начин:
\ тект {снага} = \ фрац {\ тект {густина ваздуха} \ пута \ тект {пометани део лопатица} \ пута \ тект {брзина ветра} ^ 3} {2}
Површина је у квадратима метра, густина ваздуха је у килограмима по метру у коцкама, а брзина ветра у метрима у секунди.
Критичне разлике
Само зато што ветротурбина има снагу од 1,5 мегавата, то не значи да ће произвести толико снаге у пракси. Ветротурбине обично производе знатно мање од предвиђеног капацитета, што је максимална количина енергије коју би могла произвести ако би све време радила. На пример, ветротурбина од 1,5 мегавата са фактором ефикасности од 33 процента може да произведе само пола мегавата у години - мање ако ветар не дува поуздано. Турбине индустријских размера обично имају снагу од 2 до 3 мегавата. Међутим, количина стварно произведене енергије смањује се ефикасношћу и доступношћу ветра - проценат времена у којем јединица има довољно ветра за кретање.
Савети за куповину ветрогенератора
Ако знате факторе капацитета и ефикасности јединице, можете израчунати њену процењену годишњу производњу користећи следећу формулу:
365 \ фрац {\ тект {дана}} {\ тект {година}} \ пута 24 \ фрац {\ тект {сати}} {\ тект {дана}} \ пута \ тект {максимални капацитет} \ тимес \ тект {капацитет фактор} = \ текст {киловат сати годишње}
На пример, очекује се да турбина са номиналним капацитетом од 1,5 мегавата и фактором ефикасности од 25 процената производи следеће:
365 \ пута 24 \ пута 1500 \ пута 0,25 = 3.285.000 \ тект {киловат сати годишње}
Овај прорачун претпоставља доступност ветра током 24 сата током целе године. У практичној примени, то се не дешава. Можете користити НРЕЛ мапе ветра да бисте прилагодили временске бројке за тачније податке о локацији.