Um cálculo aproximado da geração anual de eletricidade de uma turbina eólica. Esquema, descrição

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Cálculo aproximado da produção anual de eletricidade de uma turbina eólica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A eletricidade gerada por uma turbina eólica no local de instalação depende das características energéticas do vento e do projeto da turbina eólica.

A potência do fluxo do vento é calculada pela seguinte fórmula:

, onde:

P - potência do fluxo do vento (W);

ρ - densidade do ar (1,225 kg/m3, em condições normais);

A é a área da seção transversal do fluxo de vento (m2);

V - velocidade do vento (m/s).

Se a velocidade média do vento for conhecida, por exemplo, durante um ano e a distribuição das velocidades do vento for típica, então a potência média do fluxo do vento é determinada a partir da expressão:

onde: Pc - potência média do vento (W); Vc - velocidade média do vento (m/s).

As turbinas eólicas modernas são capazes de converter apenas cerca de 25% da potência total do fluxo de ar em potência útil, portanto:

onde: P_{turbina de vento} - potência à saída do aerogerador (W); A_K - superfície varrida pela roda eólica (m2); V_C - velocidade média do vento ao nível do cubo da roda eólica (m/s).

A quantidade de energia que uma turbina eólica gera durante um período de tempo estimado pode ser determinada da seguinte forma:

onde: W - quantidade de energia gerada (kWh); T é o tempo estimado de operação da turbina eólica (h).

A quantidade média de energia que uma turbina eólica gera por ano é calculada pela fórmula:

onde: W_S,G- geração média anual de energia por uma turbina eólica (kWh/ano); V_S,G - velocidade média anual do vento (m/s).

Assim, para uma turbina eólica, a produção média anual de eletricidade depende do diâmetro da roda eólica e da velocidade média anual do vento.

Exemplo

Vamos determinar a produção média anual de eletricidade pela turbina eólica UVE-500 na vila de Kulunda (Território de Altai).

Diâmetro da turbina eólica UVE-500:

A velocidade média anual do vento para a aldeia de Kulunda será determinada a partir de (2).

É muito ou pouco?

Uma casa camponesa, dependendo do tamanho da fazenda, consome de 1000 a 4000 kWh de eletricidade por ano.

Assim, uma turbina eólica UVE-500 com bateria é capaz de fornecer eletricidade a uma família camponesa, incluindo iluminação, TV, rádio e geladeira, ou seja, quase tudo, mas sem aparelhos eléctricos e térmicos.

Literatura

1. Catálogo de diretórios "Equipamentos para energia não tradicional e de pequena escala". M: JSC "VIEN", 2000, 167 p.
2. Mensal meteorológico, Parte 2, edição 1-34, publicação periódica, L. 1966-1975.

Autores: Kargiev V.M., Martirosov S.N. e etc

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