Расчет ветрогенератора. Что нужно учитывать?


расчет ветрогенератораПрежде чем покупать или самостоятельно изготавливать ветроустановку, необходимо произвести некоторые  расчеты. Особых трудностей здесь нет, однако расчет ветрогенератора имеет свои особенности, на которых заострим внимание в этой статье. В данном случае расчет ветроустановки предполагает правильный расчет мощности ветрогенератора в зависимости от скорости ветра и диаметра лопастей генератора. Четкое понимание того, от чего зависит мощность ветрогенератора, позволит сэкономить деньги при его покупке.



Расчет мощности ветрогенератора

В первую очередь необходимо определиться с мощностью нагрузки, которую будет обеспечивать ветрогенератор. Т.е. понять, сколько он вообще должен вырабатывать электроэнергии в сутки или в месяц, год. Чтобы запитать дом понадобится достаточно мощный ветряк, который будет стоить пока еще астрономическую сумму по нашим меркам. Поэтому, как правило, выделяют некоторую мощность, с которой справился бы небольшой ветрогенератор, т.е. используют его как дополнительный источник снабжения. Чтобы произвести расчет мощности ветрогенератора, нужно определить мощность воздушного потока. В упрощенном варианте мощность воздушного потока рассчитывается по формуле:

P=k·R·V³·S/2,

где



  • k= 0,2÷0,5- коэффициент эффективности турбины, учитывающий невозможность работы установки на 100%;
  • R – плотность воздуха, кг/м³. При нормальных условиях принимают равной 1,225 кг/м³;
  • V – скорость потока воздуха, м/с;
  • S=пD²/4 – площадь ветрового потока, м².

При скорости 5 м/с и диаметре лопастей 1 м (P= 0,25·1,225·5³·3,14·1/4= 30,05 Вт) генератор сможет выдать только 30 Вт мощности.

Допустим, нам необходимо обеспечить небольшую нагрузку в несколько кВт и среднесуточным потреблением 30 кВт·ч посредством ветрогенератора,  а скорость ветра на местности, где предполагается установка, равна 5 м/с. В этом случае обеспечить такую нагрузку способен генератор  мощностью 1,25 кВт, работающим 24 часа в сутки. Исходя из таблицы 1, обеспечить мощность 1,25кВт (1250 Вт) может ветрогенератор с диаметром лопастей 9 м, при скорости 8 м/с – генератор с диаметром 5 м. и т.д. Т.е. в таблице наглядно показано, что выработка эл. энергии посредством ветряков напрямую зависит от диаметра лопастей и скорости ветра.

Отсюда следует вывод: при покупке ветрогенератора заданной мощности еще нет гарантии, что он будет ее вырабатывать. При снижении скорости ветра мощность будет снижаться, однако увеличение диаметра лопастей позволит вырабатывать требуемую мощность и при сниженной скорости ветра.

Таблица1. Зависимость мощности ветрогенератора от скорости ветра и диаметра лопастей.

Источник: vetrodvig.ru

V м/с

3

4

5

6

7

8

9

10

11

P Вт d =1м

3

8

15

27

42

63

90

122

143

P Вт d= 2м

13

31

61

107

168

250

357

490

650

P Вт d= 3м

30

71

137

236

376

564

804

1102

1467

P Вт d= 4м

53

128

245

423

672

1000

1423

1960

2600

P Вт d= 5м

83

196

383

662

1050

1570

2233

3063

4076

P Вт d= 6м

120

283

551

953

1513

2258

3215

4410

5866

P Вт d= 7м

162

384

750

1300

2060

3070

4310

6000

8000

P Вт d= 8м

212

502

980

1693

2689

4014

5715

7840

10435

P Вт d= 9м

268

635

1240

2140

3403

5080

7230

9923

13207

P Вт d=10м

331

784

1531

2646

4200

6270

8930

1225

16300

В сети можно встретить еще несколько упрощенных формул по расчету ветрогенераторов. Результаты немного разнятся, но в принципе их можно использовать. Зачастую небольшие ветрогенераторы изготавливают самостоятельно, без расчетов. В последующих статьях рассмотрим остальные элементы ветроустановок, а также их самостоятельное изготовление. Для того чтобы определить скорость ветра в своем регионе, можно обратиться в метеослужбу, встречаются справочные данные и в интернете. Годовое распределение скорости ветра в Беларуси на уровне 10 -12 метров наглядно видно на этом изображении. Распределение скорости ветра в Беларуси на уровне 10-12 м

Это интересно:

Быстро и просто делаем солнечные батареи своими руками
Возможно ли сделать биогазовую установку своими руками




Поделитесь своим мнением
Для оформления сообщений Вы можете использовать следующие тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>


АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
это источники электрической и тепловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуцируемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов
ИДЕЯ
Этот сайт был создан с той целью, чтобы следить за развитием альтернативной энергии. Этот сайт для тех, кто смотрит в будущее. Для тех, кто, не смотря на все сложности, верит в успех новой экологически чистой и неисчерпаемой энергии.
СОТРУДНИЧЕСТВО
Тем, кто также увлекается альтернативной энергетикой, желает поделиться опытом или задать вопрос, предлагаем писать на электронный адрес: info1@energya.by

© 2017 Альтернативные источники энергии Sitemap.xml