Vindturbiner kan snurra sina blad på sluttningar, i havet, bredvid fabriker och över bostäder. Tanken att låta naturen ge fri kraft till ditt hem kan tyckas tilltalande, men det är viktigt att lära sig hur man beräknar vindturbinutgången innan man köper en - och särskilt viktigt för att förstå skillnaden mellan maskinens nominella kapacitet och den faktiska effekten du utför kan förvänta sig av det. Kolla vindkartorna som tillhandahålls av National Renewable Energy Laboratory för att få veta om vindhastighet och tillgänglighet i ditt område gör vindenergi ett bra val för ditt hem.

Vindhastighet

De flesta vindkraftverk är uppbyggda av rotormonterade blad som liknar flygplanspropeller. När luft blåser genom dem, får de rotorn att vrida en axel som driver en elektrisk generator. De flesta turbiner stängs automatiskt av när vindhastigheten når cirka 88,5 kilometer per timme (55 miles per timme) för att förhindra mekanisk skada. Detta minskar elproduktionen vid höga vindar 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 på åtta. Tiden under vilka vindförhållanden som är optimala i en viss region definierar vindkraftverkens tillgänglighet. Turbiner som ligger på högre platser får mer vind, vilket innebär en större produktion. Var och en har vindhastighetsintervall - mellan 30 och 50 miles per timme - där den fungerar optimalt.

Effektivitetsbedömning

Moderna vindkraftverk använder en rad olika mönster avsedda att hjälpa dem fånga vinden mer effektivt. Effektivitet är ett viktigt värde att veta vid bedömningen av en vindkraftverk. I en idealisk värld skulle en turbin konvertera 100 procent av vinden som passerar genom bladen till makten. På grund av faktorer som friktion har dessa maskiner bara effektivitetsgrader på mellan 30 procent och 50 procent av nominell effekt. Effekten beräknas enligt följande: kraft = [(lufttäthet) tider (svepade områden av blad) gånger (vindhastighet cubed)] dividerat med 2. Området är i meter kvadratiskt, lufttätheten är i kilo per meter kubad och vindhastighet är i meter per sekund.

Kritiska skillnader

Bara för att en vindturbin har en kapacitet på 1,5 megawatt betyder det inte att det kommer att ge så mycket kraft i praktiken. Vindkraftverk producerar vanligen betydligt mindre än nominell kapacitet, vilket är den maximala mängd kraft som kan producera om det sprang hela tiden. En vindkraftverk på 1,5 megawatt med en effektivitetsfaktor på 33 procent kan till exempel producera endast en halv megawatt om året - mindre om vinden inte blåser på ett tillförlitligt sätt. Turbiner av industriell skala har vanligen en kapacitet på 2 till 3 megawatt. Mängden energi som faktiskt produceras minskar emellertid med effektivitet och vindtillgänglighet - hur mycket tid en enhet har tillräckligt med vind att flytta.

Vindturbinhandla Tips

Om du känner till en enhetens kapacitet och effektivitetsfaktorer, kan du beräkna sin beräknade årliga produktion med följande formel: (365 dagar per år) gånger (24 timmar per dag) gånger (maximal kapacitet) gånger (kapacitetsfaktor) motsvarar förväntad kilowatttid per år. En turbin med en nominell kapacitet på 1,5 megawatt och en effektivitetsfaktor på 25 procent skulle till exempel förväntas producera enligt följande: 365 * 24 * 1 500 (kW) * .25 = 3 285 000 kilowattstimmar per år. Denna beräkning förutsätter tillgång till vindkraft 24 timmar om dygnet året runt. I praktisk tillämpning sker detta inte. Du kan använda NREL-vindkartorna för att justera dina tidssiffror för en mer exakt platsspecifik bild.