Rüzgar türbinleri, kanatlarını yamaçlarda, okyanusta, fabrikaların yanında ve evlerin üzerinde döndürebilir. Doğanın evinize bedava enerji sağlaması fikri çekici görünebilir, ancak daha önce rüzgar türbini çıktısının nasıl hesaplanacağını öğrenmek önemlidir. bir tane satın almak - ve özellikle makinenin nominal kapasitesi ile beklediğiniz gerçek çıktı arasındaki farkı anlamak için önemlidir. o. Bölgenizdeki rüzgar hızının ve kullanılabilirliğinin rüzgar enerjisini eviniz için iyi bir seçim yapıp yapmadığını öğrenmek için Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından sağlanan rüzgar haritalarını kontrol edin.
Rüzgar hızı
Çoğu rüzgar türbini, uçak pervanelerine benzeyen rotora monte kanatlardan oluşur. İçlerinden hava üflediğinde, rotorun bir elektrik jeneratörüne güç sağlayan bir şaftı döndürmesine neden olurlar. Çoğu türbin, mekanik hasarı önlemek için rüzgar hızları saatte yaklaşık 88,5 kilometreye (saatte 55 mil) ulaştığında otomatik olarak kapanır. Bu, yüksek rüzgarlar meydana geldiğinde ve insanların rüzgardan sürekli güce ihtiyaç duyduğunda elektrik üretimini azaltır. Rüzgar çok yavaş esiyorsa da elektrik üretmezler. Rüzgar hızı yarı yarıya azalırsa, güç üretimi sekiz kat azalır. Belirli bir bölgede rüzgar koşullarının optimal olduğu süre, rüzgar türbininin kullanılabilirliğini tanımlar. Daha yüksek konumlarda bulunan türbinler daha fazla rüzgar alır ve bu da daha fazla çıktı anlamına gelir. Her birinin, en iyi şekilde çalıştığı saatte 30 ila 50 mil arasında bir rüzgar hızı aralığı vardır.
Verimlilik Değerlendirmesi
Modern rüzgar türbinleri, rüzgarı daha verimli bir şekilde yakalamalarına yardımcı olmayı amaçlayan çeşitli tasarımlar kullanır. Verimlilik, bir rüzgar türbini değerlendirilirken bilinmesi gereken önemli bir değerdir. İdeal bir dünyada, bir türbin kanatlardan geçen rüzgarın yüzde 100'ünü güce dönüştürür. Sürtünme gibi faktörler nedeniyle, bu makineler, nominal güç çıkışının yalnızca yüzde 30 ila yüzde 50'si arasında verimlilik derecelerine sahiptir. Güç çıkışı aşağıdaki gibi hesaplanır:
\text{güç}=\frac{\text{hava yoğunluğu}\times \text{kanatların süpürülen alanı}\times \text{rüzgar hızı}^3}{2}
Alan metre kare, hava yoğunluğu kilogram/metre küp ve rüzgar hızı metre/saniye cinsindendir.
Kritik Ayrımlar
Bir rüzgar türbininin 1.5 megavatlık bir kapasite derecesine sahip olması, pratikte o kadar fazla güç üreteceği anlamına gelmez. Rüzgâr türbinleri genellikle, her zaman çalıştığı takdirde üretebilecekleri maksimum güç miktarı olan nominal kapasiteden önemli ölçüde daha az üretir. Örneğin, yüzde 33 verimlilik faktörüne sahip 1,5 megavatlık bir rüzgar türbini yılda yalnızca yarım megavat üretebilir - rüzgar güvenilir bir şekilde esmiyorsa daha az. Endüstriyel ölçekli türbinler genellikle 2 ila 3 megawatt kapasiteye sahiptir. Bununla birlikte, gerçekte üretilen enerji miktarı, verimlilik ve rüzgar mevcudiyeti ile azalır - bir birimin hareket etmek için yeterli rüzgara sahip olduğu sürenin yüzdesi.
Rüzgar Türbini Alışveriş İpuçları
Bir birimin kapasitesini ve verimlilik faktörlerini biliyorsanız, aşağıdaki formülü kullanarak tahmini yıllık çıktısını hesaplayabilirsiniz:
365\frac{\text{gün}}{\text{yıl}}\times 24\frac{\text{saat}}{\text{gün}}\times \text{maksimum kapasite}\times \text{kapasite faktör}=\text{yılda kilovat saat}
Örneğin, nominal kapasitesi 1,5 megavat ve verimlilik faktörü yüzde 25 olan bir türbinin aşağıdaki gibi üretmesi beklenir:
365\times 24\times 1500\times 0,25 = 3,285,000\text{ yılda kilovat saat}
Bu hesaplama, tüm yıl boyunca günde 24 saat rüzgar kullanılabilirliğini varsayar. Pratik uygulamada bu olmaz. NREL rüzgar haritalarını, daha doğru bir konuma özgü rakam için zaman rakamlarınızı ayarlamak için kullanabilirsiniz.