• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur mycket kraft genererar en vindkraftverk?

    Vindkraftverk kan snurra sina blad på sluttningarna, i havet, bredvid fabriker och ovanför hemmen. Idén att låta naturen tillhandahålla gratis kraft till ditt hem kan tyckas tilltalande, men det är viktigt att lära sig hur man beräknar vindkraftverk innan du köper en - och särskilt viktigt att förstå skillnaden mellan maskinens nominella kapacitet och den verkliga produktionen du kan förvänta sig av det. Kolla vindkartorna från National Renewable Energy Laboratory för att lära dig om vindhastighet och tillgänglighet i ditt område gör vindkraft till ett bra val för ditt hem.
    Wind Speed

    De flesta vindkraftverk består av rotor- monterade blad som liknar flygplans propeller. När luft blåser genom dem får de rotorn att vrida en axel som driver en elektrisk generator. De flesta turbiner stängs automatiskt av när vindhastigheterna når ungefär 88,5 kilometer per timme (55 miles per timme) för att förhindra mekaniska skador. Detta minskar elproduktionen när hög vind uppstår och människor behöver kontinuerlig kraft från vinden. De producerar inte heller el om vinden blåser för långsamt. Om vindhastigheten minskar med hälften minskar kraftproduktionen med en faktor om åtta. Den tid under vilken vindförhållandena är optimala i en viss region definierar vindkraftverkets tillgänglighet. Turbiner belägna på högre platser får mer vind, vilket innebär större produktion. Var och en har ett vindhastighetsområde - mellan 30 och 50 miles per timme - där det fungerar optimalt.
    Effektivitetsgrad

    Moderna vindkraftverk använder en mängd olika konstruktioner som är avsedda att hjälpa dem att fånga vind mer effektivt. Effektivitet är ett viktigt värde att veta vid utvärdering av en vindkraftverk. I en idealvärld skulle en turbin konvertera 100 procent av vinden som passerar genom bladen till kraft. På grund av faktorer som friktion har dessa maskiner bara effektivitetsgrader mellan 30 och 50 procent av den nominella effekten. Effekt beräknas enligt följande: effekt \u003d [(lufttäthet) gånger (svept area av blad) gånger (vindhastighet kub)] dividerat med 2. Arean är i kvadratmeter, lufttäthet är i kilogram per kubikmeter och vindhastighet är i meter per sekund.
    Kritiska distinktioner

    Bara för att en vindkraftverk har en kapacitetsgrad på 1,5 megawatt, betyder det inte att den kommer att producera så mycket kraft i praktiken. Vindkraftverk producerar vanligtvis betydligt mindre än nominell kapacitet, vilket är den maximala mängden kraft som den skulle kunna producera om den körde hela tiden. Till exempel kan en 1,5-megawatt vindkraftverk med en effektivitetsfaktor på 33 procent producera bara en halv megawatt på ett år - mindre om vinden inte blåser pålitligt. Turbiner i industriell skala har vanligtvis kapacitetsgrader på 2 till 3 megawatt. Mängden energi som faktiskt produceras reduceras emellertid av effektivitet och vindtillgänglighet - den procentuella tiden en enhet har tillräckligt med vind för att röra sig.
    Wind Turbine Shopping Tips |

    Om du känner till enhetens kapacitet och effektivitet faktorer kan du beräkna dess uppskattade årsproduktion med följande formel: (365 dagar per år) gånger (24 timmar per dag) gånger (maximal kapacitet) gånger (kapacitetsfaktor) är lika med förväntade kilowattimmar per år. Till exempel skulle en turbin med en nominell kapacitet på 1,5 megawatt och en effektivitetsfaktor på 25 procent förväntas producera enligt följande: 365 * 24 * 1.500 (kW) * .25 \u003d 3.285.000 kilowattimmar per år. Denna beräkning antar vindtillgänglighet 24 timmar om dygnet året runt. I praktisk tillämpning händer detta inte. Du kan använda NREL-vindkartorna för att justera dina tidssiffror för en mer exakt platsspecifik siffra.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com