حول هذه الأداة
حاسبة قدرة توربينات الرياح أداة مجانية تعمل داخل المتصفح تقدّر القدرة التي ينتجها توربين رياح من قطر دوّاره وسرعة الرياح وكفاءته. تُرجع المساحة المكنوسة، وقدرة الذروة عند تلك السرعة، ومتوسط القدرة عبر الزمن، والطاقة السنوية بالكيلوواط ساعة.
القدرة هي P = 0.5 × ρ × A × Cp × v³، حيث ρ هي كثافة الهواء (1.225 kg/m³ عند مستوى البحر)، وA = π(d/2)² هي المساحة المكنوسة، وCp هو معامل القدرة (تبلغ التوربينات الحقيقية 0.3–0.45؛ ويحدّ حد Betz أي توربين عند 0.593) وv هي سرعة الرياح بـ m/s. لأن القدرة تتناسب مع مكعب سرعة الرياح، فإن مضاعفة الرياح تعطي ثمانية أضعاف القدرة. متوسط القدرة هو الذروة × معامل السعة، والطاقة السنوية هي متوسط القدرة × 8760 ساعة ÷ 1000.
استخدمها لمقارنة أحجام الدوّارات والمواقع لمشروع رياح صغير: أدخل قطر الشفرة، ومتوسط سرعة الرياح لديك، وCp واقعيًا ومعامل سعة (15–30% نموذجي للتوربينات الصغيرة) لرؤية إنتاج الذروة والكيلوواط ساعة السنوي. كل الحسابات تجري في متصفحك.
الأسئلة الشائعة
لماذا تهم سرعة الرياح إلى هذا الحد؟
تنمو القدرة مع مكعب سرعة الرياح، فموقع برياح أكثر بنسبة 20% ينتج قدرة أكثر بنحو 73%. متوسط سرعة الرياح الدقيق هو أهم مُدخل مفرد — توربين متواضع في رياح قوية يتفوق على كبير في رياح ضعيفة.
ما معامل القدرة Cp وحد Betz؟
Cp هو نسبة الطاقة الحركية للرياح التي يلتقطها الدوّار فعليًا. تحدّه الفيزياء عند حد Betz البالغ 0.593؛ وتبلغ التوربينات الحقيقية الجيدة 0.35–0.45 بعد احتساب خسائر الشفرة وعلبة التروس والمولّد.
ما معامل السعة؟
لا تهب الرياح دائمًا بالسرعة التي تدخلها، فلا يعمل التوربين عند الذروة طوال العام. معامل السعة هو نسبة الإنتاج السنوي الفعلي إلى العمل عند الذروة طوال الوقت — نحو 15–30% للتوربينات الصغيرة، وأعلى للكبيرة البحرية.
هل قدرة الذروة هي ما أحصل عليه باستمرار؟
لا. قدرة الذروة هي الإنتاج اللحظي عند سرعة الرياح التي أدخلتها بالضبط. متوسط الإنتاج الفعلي أقل لأن الرياح تتغير — وهذا ما تقدّره مربّعات متوسط القدرة والطاقة السنوية، المدفوعة بمعامل السعة. يُحسب كل شيء محليًا.
المزيد من الأدوات