풍력 터빈은 언덕, 바다, 공장 옆 및 집 위에서 칼날을 돌릴 수 있습니다. 자연이 집에 자유력을 제공하게한다는 아이디어는 매력적으로 보일 수 있지만, 하나를 구입하기 전에 풍력 터빈 출력을 계산하는 방법을 배우는 것이 중요하며, 특히 기계의 정격 용량과 예상 할 수있는 실제 출력의 차이를 이해하는 것이 특히 중요합니다. National Renewable Energy Laboratory가 제공 한 풍부지도를 확인하여 귀하의 지역의 풍속과 가용성이 풍력 에너지가 집에 좋은 선택인지 여부를 알 수 있습니다.
풍속
대부분의 풍력 터빈은 비행기 프로펠러와 유사한 로터 장착 블레이드로 구성됩니다. 공기가 날아 가면 로터가 전기 발전기에 전원을 공급하는 샤프트를 돌립니다. 기계적 손상을 방지하기 위해 풍속이 시간당 약 88.5 킬로미터 (시간당 55 마일)에 도달하면 대부분의 터빈이 자동으로 폐쇄됩니다. 이렇게하면 바람이 많이 발생하고 사람들은 바람에서 지속적인 힘이 필요할 때 전기 생산이 줄어 듭니다. 또한 바람이 너무 느리게 불어 오면 전기를 생산하지 않습니다. 풍속이 절반으로 감소하면 전력 생산은 8 배 감소합니다. 주어진 지역에서 바람 조건이 최적 인 시간은 풍력 터빈의 가용성을 정의합니다. 더 높은 위치에 위치한 터빈은 더 많은 바람을 받고 더 큰 출력으로 해석됩니다. 각각은 시간당 30 ~ 50 마일 사이의 풍속 범위를 가지고 있으며, 여기에는 최적으로 작동합니다.
효율 등급
현대식 풍력 터빈은 바람을보다 효율적으로 포착하는 데 도움이되는 다양한 디자인을 사용합니다. 효율성은 풍력 터빈을 평가할 때 알아야 할 중요한 가치입니다. 이상적인 세상에서 터빈은 블레이드를 통과하는 바람의 100 %를 전력으로 전환 할 것입니다. 마찰과 같은 요인으로 인해이 기계는 정격 전력 출력의 30 %에서 50 % 사이의 효율 등급 만 있습니다. 전원 출력은 다음과 같이 계산됩니다.
\ text {power} =\ frac {\ text {공기 밀도} \ times \ text {블레이드의 스윕 영역} \ text \ text {풍속}^3} {2}이 지역은 미터, 공기 밀도는 미터당 킬로그램이며 풍속은 초당 미터입니다.
. 비판적 차이
풍력 터빈의 용량 등급이 1.5 메가 와트를 가지고 있다고해서 실제로 그렇게 많은 전력을 생산한다는 의미는 아닙니다. 풍력 터빈은 일반적으로 정격 용량보다 상당히 적습니다. 이는 항상 실행되면 생산할 수있는 최대 전력량입니다. 예를 들어, 효율 계수가 33 % 인 1.5 메가 와트 풍력 터빈은 1 년에 1 년에 반 메가 와트를 생산할 수 있습니다. 산업 규모의 터빈은 일반적으로 용량 등급이 2 ~ 3 메가 와트입니다. 그러나 실제로 생산되는 에너지의 양은 효율성과 바람 가용성에 의해 감소합니다. 단위가 바람이 충분한 시간의 비율은 움직일 수 있습니다.
풍력 터빈 쇼핑 팁
장치의 용량 및 효율성 요인을 알고 있다면 다음 공식을 사용하여 예상 연간 출력을 계산할 수 있습니다.
365 \ frac {\ text {days}} {\ text {year}} \ times 24 \ frac {\ text {homent}} {\ text {days}} \ text {최대 용량} \ times \ text {용량 계수} =\ text {kilowatt 시간}}예를 들어, 정격 용량이 1.5 메가 와트의 터빈과 25 %의 효율 계수가 다음과 같이 생산 될 것으로 예상됩니다.
365 \ Times 24 \ Times 1500 \ Times 0.25 =3,285,000 \ text {킬로와트 시간}이 계산은 일년 내내 하루 24 시간에 바람 가용성을 가정합니다. 실제 적용에서는 이런 일이 발생하지 않습니다. Nrel Wind Maps를 사용하여보다 정확한 위치 별 그림을 위해 시간 그림을 조정할 수 있습니다.
