درباره این ابزار
محاسبهگر توان توربین بادی یک ابزار رایگان و درونمرورگری است که توان تولیدی یک توربین بادی را از روی قطر روتور، سرعت باد و بازده آن برآورد میکند. مساحت جاروبشده، توان اوج در آن سرعت باد، توان متوسط در طول زمان و انرژی سالانه بر حسب kWh را برمیگرداند.
توان برابر P = 0.5 × ρ × A × Cp × v³ است، که در آن ρ چگالی هوا (۱٫۲۲۵ kg/m³ در سطح دریا)، A = π(d/2)² مساحت جاروبشده، Cp ضریب توان (توربینهای واقعی به ۰٫۳–۰٫۴۵ میرسند؛ حد Betz هر توربینی را در ۰٫۵۹۳ محدود میکند) و v سرعت باد بر حسب m/s است. چون توان با توان سوم سرعت باد مقیاس میشود، دو برابر شدن باد هشت برابر توان میدهد. توان متوسط برابر اوج × ضریب ظرفیت است، و انرژی سالانه برابر توان متوسط × ۸۷۶۰ ساعت ÷ ۱۰۰۰ است.
از آن برای مقایسه اندازه روتور و مکان برای یک پروژه بادی کوچک استفاده کنید: قطر پره، میانگین سرعت باد خود، یک Cp واقعبینانه و یک ضریب ظرفیت (۱۵ تا ۳۰٪ برای توربینهای کوچک معمول است) را وارد کنید تا خروجی اوج و kWh سالانه را ببینید. همه محاسبات در مرورگر شما اجرا میشود.
پرسشهای پرتکرار
چرا سرعت باد اینقدر مهم است؟
توان با توان سوم سرعت باد رشد میکند، بنابراین مکانی با ۲۰٪ باد بیشتر حدود ۷۳٪ توان بیشتر میدهد. میانگین دقیق سرعت باد مهمترین ورودی منفرد است — یک توربین متوسط در باد قوی از یک توربین بزرگ در باد ضعیف بهتر است.
ضریب توان Cp و حد Betz چیست؟
Cp کسری از انرژی جنبشی باد است که روتور واقعاً میگیرد. فیزیک آن را در حد Betz برابر ۰٫۵۹۳ محدود میکند؛ توربینهای واقعی خوب پس از محاسبه تلفات پره، گیربکس و ژنراتور به ۰٫۳۵–۰٫۴۵ میرسند.
ضریب ظرفیت چیست؟
باد همیشه با سرعتی که وارد میکنید نمیوزد، بنابراین یک توربین هرگز تمام سال در اوج کار نمیکند. ضریب ظرفیت نسبت خروجی سالانه واقعی به کارکرد در اوج در تمام مدت است — تقریباً ۱۵ تا ۳۰٪ برای توربینهای کوچک، بیشتر برای توربینهای بزرگ فراساحلی.
آیا توان اوج همان چیزی است که بهطور پیوسته میگیرم؟
خیر. توان اوج خروجی لحظهای در دقیقاً همان سرعت بادی است که وارد کردید. خروجی متوسط واقعی کمتر است چون باد متغیر است — این همان چیزی است که کاشیهای توان-متوسط و انرژی-سالانه، که با ضریب ظرفیت هدایت میشوند، برآورد میکنند. همه چیز بهصورت محلی محاسبه میشود.
ابزارهای بیشتر