เกี่ยวกับเครื่องมือนี้
เครื่องคำนวณกำลังกังหันลม เป็นเครื่องมือฟรีที่ทำงานในเบราว์เซอร์ ซึ่งประเมินกำลังที่กังหันลมผลิตได้จากเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด ความเร็วลม และประสิทธิภาพ โดยให้พื้นที่กวาด กำลังสูงสุดที่ความเร็วลมนั้น กำลังเฉลี่ยตามเวลา และพลังงานต่อปีเป็น kWh
กำลังคือ P = 0.5 × ρ × A × Cp × v³ โดย ρ คือความหนาแน่นอากาศ (1.225 kg/m³ ที่ระดับน้ำทะเล) A = π(d/2)² คือพื้นที่กวาด Cp คือสัมประสิทธิ์กำลัง (กังหันจริงได้ 0.3–0.45 ส่วนขีดจำกัด Betz จำกัดกังหันใด ๆ ไว้ที่ 0.593) และ v คือความเร็วลมเป็น m/s เพราะกำลังแปรผันตามกำลังสามของความเร็วลม การเพิ่มลมเป็นสองเท่าจึงให้กำลังแปดเท่า กำลังเฉลี่ยคือ peak × capacity factor และพลังงานต่อปีคือ กำลังเฉลี่ย × 8760 ชั่วโมง ÷ 1000
ใช้เปรียบเทียบขนาดใบพัดและทำเลสำหรับโครงการลมขนาดเล็ก กรอกเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด ความเร็วลมเฉลี่ยของคุณ ค่า Cp ที่สมจริง และ capacity factor (15–30% เป็นค่าปกติสำหรับกังหันขนาดเล็ก) เพื่อดูกำลังสูงสุดและ kWh ต่อปี การคำนวณทั้งหมดทำในเบราว์เซอร์ของคุณ
คำถามที่พบบ่อย
ทำไมความเร็วลมถึงสำคัญมาก?
กำลังเพิ่มขึ้นตามกำลังสามของความเร็วลม ดังนั้นทำเลที่มีลมมากกว่า 20% จึงให้กำลังมากขึ้นประมาณ 73% ความเร็วลมเฉลี่ยที่แม่นยำเป็นตัวป้อนที่สำคัญที่สุด — กังหันขนาดกลางในลมแรงเอาชนะกังหันขนาดใหญ่ในลมอ่อนได้
สัมประสิทธิ์กำลัง Cp และขีดจำกัด Betz คืออะไร?
Cp คือสัดส่วนของพลังงานจลน์ในลมที่ใบพัดจับได้จริง ฟิสิกส์จำกัดไว้ที่ขีดจำกัด Betz ที่ 0.593 กังหันจริงที่ดีได้ 0.35–0.45 เมื่อคิดการสูญเสียของใบพัด เกียร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว
capacity factor คืออะไร?
ลมไม่ได้พัดที่ความเร็วที่คุณกรอกเสมอไป กังหันจึงไม่เคยทำงานที่กำลังสูงสุดตลอดทั้งปี capacity factor คืออัตราส่วนของผลผลิตต่อปีจริงต่อการทำงานที่กำลังสูงสุดตลอดเวลา — ประมาณ 15–30% สำหรับกังหันขนาดเล็ก และสูงกว่าสำหรับกังหันนอกชายฝั่งขนาดใหญ่
กำลังสูงสุดคือค่าที่ได้ต่อเนื่องไหม?
ไม่ กำลังสูงสุดคือกำลังส่งออกทันทีที่ความเร็วลมเป๊ะ ๆ ที่คุณกรอก ผลผลิตเฉลี่ยจริงต่ำกว่าเพราะลมแปรผัน — นั่นคือสิ่งที่ช่องกำลังเฉลี่ยและพลังงานต่อปีซึ่งขับด้วย capacity factor ประเมินไว้ ทุกอย่างคำนวณในเครื่อง
เครื่องมือเพิ่มเติม