Cp обмежено межею Betz 0,593; реальні турбіни досягають близько 0,35–0,45. Коефіцієнт використання визначає середні та річні показники.
Про цей інструмент
Калькулятор потужності вітрогенератора — це безкоштовний браузерний інструмент, який оцінює потужність, що виробляє вітрогенератор, за діаметром його ротора, швидкістю вітру та ефективністю. Він повертає площу обертання, пікову потужність за цієї швидкості вітру, середню потужність у часі та річну енергію в кВт·год.
Потужність — P = 0,5 × ρ × A × Cp × v³, де ρ — густина повітря (1,225 кг/м³ на рівні моря), A = π(d/2)² — площа обертання, Cp — коефіцієнт потужності (реальні турбіни досягають 0,3–0,45; межа Betz обмежує будь-яку турбіну до 0,593), а v — швидкість вітру в м/с. Оскільки потужність масштабується як куб швидкості вітру, подвоєння вітру дає у вісім разів більшу потужність. Середня потужність — пікова × коефіцієнт використання, а річна енергія — середня потужність × 8760 годин ÷ 1000.
Використовуйте його для порівняння розмірів ротора та майданчиків для малого вітрового проєкту: введіть діаметр лопатей, вашу середню швидкість вітру, реалістичний Cp і коефіцієнт використання (15–30% типово для малих турбін), щоб побачити піковий вихід і річні кВт·год. Усі обчислення виконуються у вашому браузері.
Поширені запитання
Чому швидкість вітру така важлива?
Потужність зростає як куб швидкості вітру, тож майданчик із на 20% більшим вітром дає приблизно на 73% більше потужності. Точна середня швидкість вітру — найважливіший вхідний параметр: скромна турбіна за сильного вітру перевершує велику за слабкого.
Що таке коефіцієнт потужності Cp і межа Betz?
Cp — це частка кінетичної енергії вітру, яку насправді захоплює ротор. Фізика обмежує його межею Betz 0,593; хороші реальні турбіни досягають 0,35–0,45, коли враховано втрати лопатей, редуктора й генератора.
Що таке коефіцієнт використання?
Вітер не завжди дме зі швидкістю, яку ви ввели, тож турбіна ніколи не працює на піку весь рік. Коефіцієнт використання — це відношення фактичного річного виробітку до роботи на піку весь час — приблизно 15–30% для малих турбін, вище для великих офшорних.
Чи є пікова потужність тим, що я отримую постійно?
Ні. Пікова потужність — це миттєвий вихід за точної швидкості вітру, яку ви ввели. Реальний середній вихід нижчий, бо вітер змінюється — саме це оцінюють плитки середньої потужності та річної енергії, керовані коефіцієнтом використання. Усе обчислюється локально.
Більше інструментів