Cp bị chặn ở giới hạn Betz 0,593; tua-bin thực đạt khoảng 0,35–0,45. Hệ số công suất khả dụng chi phối con số trung bình và hằng năm.
Về công cụ này
Máy tính công suất tua-bin gió là công cụ miễn phí chạy trên trình duyệt, ước tính công suất một tua-bin gió tạo ra từ đường kính rotor, tốc độ gió và hiệu suất của nó. Nó trả về diện tích quét, công suất đỉnh ở tốc độ gió đó, công suất trung bình theo thời gian và năng lượng hằng năm tính bằng kWh.
Công suất là P = 0.5 × ρ × A × Cp × v³, trong đó ρ là mật độ không khí (1,225 kg/m³ ở mực nước biển), A = π(d/2)² là diện tích quét, Cp là hệ số công suất (tua-bin thực đạt 0,3–0,45; giới hạn Betz chặn mọi tua-bin ở 0,593) và v là tốc độ gió tính bằng m/s. Vì công suất tỷ lệ với lũy thừa ba của tốc độ gió, gấp đôi gió cho tám lần công suất. Công suất trung bình là đỉnh × hệ số công suất khả dụng, và năng lượng hằng năm là công suất trung bình × 8760 giờ ÷ 1000.
Dùng nó để so sánh kích cỡ rotor và vị trí cho dự án gió nhỏ: nhập đường kính cánh, tốc độ gió trung bình, một Cp thực tế và hệ số công suất khả dụng (15–30% là điển hình cho tua-bin nhỏ) để thấy sản lượng đỉnh và kWh mỗi năm. Mọi phép tính chạy trong trình duyệt của bạn.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao tốc độ gió lại quan trọng đến vậy?
Công suất tăng theo lũy thừa ba của tốc độ gió, nên một vị trí có gió nhiều hơn 20% cho khoảng 73% công suất hơn. Tốc độ gió trung bình chính xác là đầu vào quan trọng nhất — một tua-bin khiêm tốn ở gió mạnh thắng một tua-bin lớn ở gió yếu.
Hệ số công suất Cp và giới hạn Betz là gì?
Cp là tỷ lệ động năng của gió mà rotor thực sự thu được. Vật lý chặn nó ở giới hạn Betz 0,593; tua-bin thực tốt đạt 0,35–0,45 sau khi tính tổn thất cánh, hộp số và máy phát.
Hệ số công suất khả dụng là gì?
Gió không phải lúc nào cũng thổi ở tốc độ bạn nhập, nên tua-bin không bao giờ chạy ở đỉnh suốt năm. Hệ số công suất khả dụng là tỷ lệ giữa sản lượng năm thực tế với chạy ở đỉnh suốt thời gian — khoảng 15–30% cho tua-bin nhỏ, cao hơn cho loại lớn ngoài khơi.
Công suất đỉnh có phải là mức tôi nhận liên tục không?
Không. Công suất đỉnh là sản lượng tức thời ở đúng tốc độ gió bạn nhập. Sản lượng trung bình thực tế thấp hơn vì gió biến thiên — đó là điều mà các ô công suất trung bình và năng lượng năm, dựa trên hệ số công suất khả dụng, ước tính. Mọi thứ được tính cục bộ.
Công cụ khác