Cp ограничен пределом Бетца 0,593; реальные турбины достигают около 0,35–0,45. Коэффициент использования определяет средние и годовые значения.
Об этом инструменте
Калькулятор мощности ветрогенератора — это бесплатный браузерный инструмент, который оценивает мощность ветрогенератора по диаметру ротора, скорости ветра и его КПД. Он возвращает ометаемую площадь, пиковую мощность при этой скорости ветра, среднюю мощность за время и годовую энергию в кВт·ч.
Мощность равна P = 0,5 × ρ × A × Cp × v³, где ρ — плотность воздуха (1,225 кг/м³ на уровне моря), A = π(d/2)² — ометаемая площадь, Cp — коэффициент мощности (реальные турбины достигают 0,3–0,45; предел Бетца ограничивает любую турбину на уровне 0,593), а v — скорость ветра в м/с. Поскольку мощность растёт как куб скорости ветра, удвоение ветра даёт восьмикратную мощность. Средняя мощность равна пиковая × коэффициент использования, а годовая энергия равна средняя мощность × 8760 часов ÷ 1000.
Используйте инструмент для сравнения размеров ротора и площадок для малого ветропроекта: введите диаметр лопастей, среднюю скорость ветра, реалистичный Cp и коэффициент использования (15–30% типично для малых турбин), чтобы увидеть пиковую выдачу и годовые кВт·ч. Все расчёты выполняются в вашем браузере.
Часто задаваемые вопросы
Почему скорость ветра так важна?
Мощность растёт как куб скорости ветра, поэтому площадка с ветром на 20% больше даёт примерно на 73% больше мощности. Точная средняя скорость ветра — важнейший исходный параметр: скромная турбина при сильном ветре обгоняет большую при слабом ветре.
Что такое коэффициент мощности Cp и предел Бетца?
Cp — это доля кинетической энергии ветра, которую ротор реально захватывает. Физика ограничивает его пределом Бетца 0,593; хорошие реальные турбины достигают 0,35–0,45 после учёта потерь лопастей, редуктора и генератора.
Что такое коэффициент использования?
Ветер не всегда дует со скоростью, которую вы вводите, поэтому турбина никогда не работает на пике весь год. Коэффициент использования — это отношение фактической годовой выработки к работе на пике всё время: примерно 15–30% для малых турбин, выше для крупных морских.
Пиковая мощность — это то, что я получаю постоянно?
Нет. Пиковая мощность — это мгновенная выдача при точной введённой вами скорости ветра. Реальная средняя выдача ниже, поскольку ветер меняется — именно это оценивают плитки средней мощности и годовой энергии, определяемые коэффициентом использования. Всё вычисляется локально.
Больше инструментов