Projetos de turbinas eólicas e usinas eólicas. Esquema, descrição

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O fluxo de vento que passa pela área F varrido pelas pás do motor eólico (Fig. 2.1) tem energia

, J, (2.1)

onde w - velocidade do vento, m/s, m - massa de ar.

Projetos de turbinas eólicas e turbinas eólicas
Figura 2.1. Diagrama da turbina eólica: 1 - torre; 2 - coletor atual; 3 gôndolas; 4 - gerador elétrico; 5 - caixa de câmbio; 6 - rotor

Em um segundo, uma massa flui através da área F kg/s, onde - densidade do ar, kg/m, p - pressão atmosférica, Pa, R = 287 J/(kg.K) - constante do gás, T - temperatura absoluta, K. Para uma roda eólica com pás, a área F é determinada através do comprimento de a lâmina . Assim, a potência elétrica N desenvolvida pela turbina eólica é determinada pela fórmula

, W, (2.2)

onde - eficiência da turbina eólica, - eficiência elétrica do gerador eólico e conversor (dentro de 0,70...0,85).

Foi estabelecido experimentalmente que turbinas eólicas com eixo de rotor vertical são menos eficientes do que rodas eólicas com eixo horizontal e duas a três pás. As pás modernas são feitas de fibra de vidro e projetadas por métodos hidrodinâmicos, levando em consideração o fluxo tridimensional. A largura (corda) da lâmina diminui em direção à ponta para reduzir o ruído. O nível de ruído próximo a uma turbina eólica operando em potência máxima não excede 100 dB. O comprimento da pá chega a 50 m, respectivamente, a altura do mastro da torre ultrapassa os 50 M. A eficiência das modernas turbinas eólicas fotovoltaicas está no nível de 25.33%. A operação da turbina eólica é projetada para velocidades de vento de 3 a 25 m/s, a velocidade máxima do vento projetada antes da destruição do rotor é de 60 m/s.

Com diferentes intensidades de vento, a mesma frequência padrão deve ser fornecida, ou seja, o mesmo número de rotações do rotor. Isto é conseguido ajustando automaticamente o ângulo de ataque da lâmina. A gôndola da turbina eólica gira automaticamente na torre contra o vento.

Autor: Labeish V.G.

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