Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wzór na moc turbiny wiatrowej - policz zanim wydasz pieniądze

11 Lut 2013 19:22 7125 6
  • Poziom 13  
    Jest taki prosty wzór na moc turbiny wiatrowej, który pozwala nam oszacować co możemy realnie odebrać z wału.

    P = 0,00024 x A x V^3

    P - moc w kW
    A - powierzchnia zakreślana przez koło wiatrowe w m^2
    V - prędkość wiatru w m/s

    Jeszcze taka uwaga dotycząca A. Liczymy to z prostego wzoru A = 3,14 x R^2
    R - promień czyli w naszym przypadku długość łopaty.
    Natomiast trzeba pamiętać, że należy obliczyć także powierzchnię nieczynną czyli piastę i odjąć od powierzchni czynnej.

    O ile w turbinach typu śmigło nie będzie wielkiej różnicy o tyle przy "australijczykach" będzie zasadnicza, bo mają dużą "dziurę" w turbinie.

    Jeśli Ci wyjdzie 50, 100 czy 150W to nie licz jeszcze raz z myślą, że zrobiłeś błąd.
    Własnie tyle to wychodzi - na żarówkę.

    Dzieje się tak dlatego, że prędkość wiatru jest tutaj w 3 potędze. Obrazowo mówiąc - dwukrotnie silniejszy wiatr np. 4m/s i 8m/s daje ośmiokrotny przyrost mocy.
    W tym właśnie tkwi problem, bo o ile człowiek ekscytuje się mocą nominalną na poziomie np. 2kW to już nie zauważa, że jest ona osiągana przy przeważnie 12m/s.
    Jeżeli weźmiemy teraz średnią prędkość wiatru 4m/s czyli 3x słabszy wiatr, a więc 27 razy mniejszą moc. Więc łatwo policzyć, że 2000W podzielone przez 27 daje tylko 74W na wale turbiny.
    Jak się jeszcze uwzględni sprawność prądnicy to wyjdzie właśnie - na naładowanie akumulatorka do latarki lub zasilenie laptopa i nic więcej.

    Tak właśnie wyglądają polskie realia wiatrowe. Więc zanim wydasz tysiące zł na budowanie wiatraka kup sobie małą stację pogodową za kilkaset zł i zrób pomiary.
    Strata kilkuset zł na stację pogodową to nie to samo co strata kilku tysięcy zł na jak się przeważnie okazuje - wysoką na 20m zabawkę edukacyjną.
  • Poziom 33  
    skyrafal napisał:
    Jeżeli weźmiemy teraz średnią prędkość wiatru 4m/s czyli 3x słabszy wiatr, a więc 27 razy mniejszą moc. Więc łatwo policzyć, że 2000W podzielone przez 27 daje tylko 74W na wale turbiny.


    Liczę : 74 W na wale turbiny x 24 godzin x 265 dni = 648240 W = 650 kW.

    - Ile energii potrzeba na podgrzanie 200L wody z 10 do 50°C

    Ciepło właściwe wody ≈ 4200 J/kg*K X 200 kg X 40° K =
    33 600 000 J = 33600 kJ / 3600 s = 9,3 kWh - zaokrągłam do 10 kWh dla wygody.

    Obliczam całkowitą wydajność grzania WODY: 650 ÷ 10 = 65 porcji energii potrzebnej do ogrzania 200 litrów zimnej wody z 10 do 50°C.

    To daje wynik 65 x 200 litrów = 13 ton ciepłej wody - zaokrągłam do 10 ton dla wygody.

    Proszę poprawić jak jest Żle i policzyć WYNIK jeszcze raz gdy mam Wiatr średni 8 m/sek i turbinę Φ 3,5 m.
    Z wzoru wychodzi, że mogę zagotować 100 ton lodu - tylko latem nie ma skąd brać tyle lodu.
  • Poziom 13  
    Kolego, teoretycznie raczej dobrze, ale weź pod uwagę praktykę.

    Grzanie mocą 74W ?? Fajnie, tylko uwzględnij w swoich obliczeniach ile ciepła ucieknie z tych 13 ton wody w ciągu roku.
    Twoje tempo grzania wody wynosi 1,5L/h. 20L to absolutne minimum, żeby się wieczorem porządnie umyć całe ciało w warunkach poligonowych.
    Jak w mordę wychodzi 30h nie uwzględniając żadnych strat ciepła.

    Albo inaczej - policz czas gotowania wody w czajniku grzałką o mocy 74W i przyjmij, że połowa ciepła ucieka przez ścianki czyli tak naprawdę grzejesz mocą 37W - żeby zrobić sobie herbatę będziesz czekał kilka godzin :D

    Ale to jeszcze nie koniec - bo ktoś powie, że 74W przy 12V to ponad 6A i będzie ładował akumulator. Fajnie.
    Tylko, że "sprawność" akumulatora to ok. 60%. Więc z tych włożonych 74W do akumulatora uzyskamy jedynie 44W. Jeśli załączymy przetwornicę, bo chcemy zasilić laptop, TV czy coś tam innego na 230V to przyjmijmy, że jej realna sprawność wyniesie 85% w dobrym wykonaniu.
    Tak więc dysponujemy mocą 37W.
  • Poziom 33  
    skyrafal napisał:
    Kolego, teoretycznie raczej dobrze, ale weź pod uwagę praktykę...Tak więc dysponujemy mocą 37W.

    Kompromitacja - Teoria dobra - praktyka niedobra.Kolego jak chcesz praktycznie sprawdzić co to jest Termoizolacja to wdziej Fufajkę albo Dwie i Kalesony.
  • Poziom 13  
    Ludzie, rozmawiajmy poważnie, a nie udowadniajmy na siłę teorii.

    Wydaj 10.000zł na wiatrak za pomocą którego będzie mógł sobie nagrzać 20L wody w 30h.
    Cały czas mówimy o zerowych stratach ciepła czyli idealnych kalesonach i idealnej kufajce.
    Już widzę to szczelnie opatulone wiaderko w łazience :D :D :D
  • Poziom 12  
    Założenie średniego wiatru 8m/s ma rację bytu na Helu, albo na Kasprowym.
    Wiatr na śródlądziu kilka- kilkanaście razy w roku osiąga prędkość powyżej 12m/s. Myślę, że gdyby założyć średni wiatr na poziomie 3-4 m/s to będzie bliskie rzeczywistości. Na stronie IMGW chyba znalazłem kiedyś obrazową mapę ze średnią prędkością wiatru- załamałem się:(
    Pozdrawiam
  • Poziom 13  
    Problem polega tym, że po pierwsze ludziom się za dużo wydaje. Po drugie - wiatrak musi mieć bardzo długa maszt i 25m to taka dolna granica poniżej której w ogóle o wiatraku szkoda myśleć.
    Turbina na dachu domku jednorodzinnego to zabawka edukacyjna i nic więcej.

    Przede wszystkim jednak trzeba dobierać turbinę na 4-5m/s, a nie kupować gotowca na nominalny wiatr 12m/s i cieszyć się, że się ma wiatrak na 2kW, który będzie grzał wodę, ładował akumulatory i jeszcze zasilał oświetlenie.