|
Podstawowe informacje o mocy generowanej przez
turbiny

Podstawowe informacje o krzywej mocy
czyli jak zmienia się produkcja energii elektrycznej w funkcji
prędkości wiatru.
Moc
wyjściowa elektrowni wiatrowej zmienia sie wraz ze zmianą prędkości
wiatru. Zależność tą obrazuje właśnie krzywa mocy.
Jest to jedna
z podstawowych danych, na jakie powinniśmy zwrocić uwagę przy
planowaniu budowy elektrowni.
Bardzo istotne jest, aby krzywa
była jak najbardziej stroma i osiagała max. przy jak najniższej
prędkości wiatru.
Nowoczesne elektrownie po osiągnięciu maksimum
( na rys. ok. 30mph ) utrzymują staly, wysoki poziom produkcji
energii.
Ważna jest także:
- prędkość załączenia "cut-in"
- predkość przy jakiej rozpoczyna się produkcja,
- predkość wyłączenia "cut-out" - prędkość przy jakiej
elektrownia wyłącza się,
Moc produkowana wzrasta z sześcianem prędkość
i wiatru. Krzywa mocy pozwala nam ustalić produkcję elektrowni
na podstawie uzyskanych z pomiarów
średnich predkości wiatru.
Jak obliczyć moc generowaną przez elektrownie
- teoria
Ponieważ powietrze posiada masę i porusza
się, posiada energie kinetyczną :
Energia kinetyczna (joules) = 0.5 x
m x V2
gdzie: m = masa (kg), V = predkość (metry/sec)
Po prostych przeksztalceniach i uwzględnieniu
masy przepływającego powietrza otrzymujemy:
Moc w polu zakreślanym przez wirnik
elektrowni: P = 0.5 x rho x A x V3
P = moc w watach (746 W = 1 KM) (1,000 W
= 1 kilowat)
rho = gestość powietrza (okolo 1.225 kg/m3
na poziomie morza, mniej im wyzej )
A = powierzchnia zakreslana przez wirnik
(m2)
V = prędkość wiatru w metrach/sec
Otrzymana wartość określa nam moc strumienia
powietrza w polu wirnika. Oczywiście nie jest możliwe wykorzystanie
jej całej (możliwe tylko w przypadku prostopadlej sciany na drodze
wiatru.) Tak więc musimy dodać jeszcze kilka zmiennych do otrzymania
praktycznego wzoru.
Moc turbiny: P = 0.5 x rho x A x Cp
x V3 x Ng x Nb
P = moc w watach (746 wat = 1 KM) (1,000
wat = 1 kW )
rho = gestość powietrza ( 1.225 kg/m3 na
poziomie morza)
A = powierzchnia zakreślana przez wirnik,
prostopadła do wiatru (m2)
Cp = współczynnik efektywności (0.35 dla
dobrego projektu)
V = prędkość wiatru w metrach/sec
Ng = efektywność generatora (85% i wiecej
dla nowoczesnych generatorów)
Nb = efektywność skrzyni biegów/kierunku,
im wyższa tym lepsza - 95% jest O.K.)
|