Vantaggi e caratteristiche delle turbine eoliche. Schema, descrizione

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Vantaggi e caratteristiche delle turbine eoliche. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Uno schema di turbina eolica a pala singola fornisce una rotazione del generatore 1,5-2 volte più veloce rispetto agli analoghi a 2 e 3 pale con la stessa efficienza, il che riduce il peso e il costo del generatore della stessa quantità. Il generatore di magneti in terre rare al neodimio-ferro-boro è realizzato al 50% in fibra di vetro, un materiale non convenzionale per i generatori, che ne riduce il peso e semplifica la tecnologia di produzione.

L'utilizzo dell'energia elettrica dal vento è economicamente sostenibile con velocità del vento medie annue superiori a 5 m/s, o in assenza (o fornitura irregolare) di energia elettrica di rete.

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata non solo alla potenza della turbina eolica (vale a dire la turbina eolica e non l'inverter incluso nel kit), ma anche a quale velocità del vento è possibile ottenere questa potenza.

Alcuni venditori di prodotti finiti rappresentano cifre gonfiate. Non è difficile calcolare la potenza che può erogare una turbina eolica con un'elica di un determinato diametro. La potenza della turbina eolica dipende praticamente solo dalla velocità del vento V e dal diametro dell'elica D, e da tutti gli altri fattori: il numero di pale, il loro peso, l'area, il profilo, il generatore, i cuscinetti non danno un grosso errore.

Formula semplificata per il calcolo della potenza effettivamente erogata dal vento in funzione della velocità del vento e del diametro dell'elica: P(kW) = D2V3/7000, con una precisione di ±20% (dipende dall'efficienza dell'elica e del generatore); tolleranza + 20% - una turbina eolica ideale, il suo prezzo aumenterà di 2-3 volte e -20% ricorda il primo e inefficiente mulino a vento di un appassionato dilettante. A parità di potenza della turbina eolica, scegli quella con il diametro della ruota eolica (pala) più grande.

Quando si sceglie una turbina eolica, è necessario tenere presente che la produzione di potenza più conveniente (nelle condizioni del vento di una particolare area) si ottiene con una velocità del vento media annua doppia, che può essere definita nominale.

Per la regione di Mosca, anno Vav = 4 m/s e Vnom = 8 m/s.

Per una turbina eolica con un diametro dell'elica di 5 m, la potenza è P = 52-(4x2)3/7000 = 1,83 kW. Pertanto, la potenza nominale della turbina eolica non supererà i 2 kW con un diametro dell'elica di 5 m, e turbine eoliche più potenti con lo stesso diametro dell'elica non daranno praticamente alcun guadagno, ma il loro prezzo sarà più alto.

Naturalmente, dove c'è molto spazio aperto (steppe, colline, terreno accidentato, campi "infiniti vergini", vicino al mare), l'installazione di turbine eoliche è più efficiente, la velocità del vento è maggiore della "media", e, soprattutto, più stabile. Pertanto, anche in una località (ad esempio San Pietroburgo) ci sono luoghi più attraenti per l'installazione di turbine eoliche (sulle rive del Golfo di Finlandia) e meno attraenti - in una zona residenziale tra le case.

Per San Pietroburgo (così come nelle regioni costiere e steppiche), la velocità media del vento all'anno Vav anno = 5,5 m/s, Vnom = 11 m/s, e la potenza nominale sarà P = 52-(5,5x2) 3 /7000 = 4,75 kW, che corrisponde a una turbina eolica con una potenza nominale di 5 kW e la stessa elica con un diametro di 5 m.

Calcoli di risparmio

La risorsa di una turbina eolica gearless è più di 10 anni.

La generazione media di elettricità sarà di 800-1200 kWh al mese, ovvero circa 12 kWh all'anno, che, con il costo dell'elettricità di rete di 000 rubli (a San Pietroburgo) per 1,85 kWh, farà risparmiare più di 1 rubli per anno. Pertanto, l'intero periodo di ammortamento delle turbine eoliche sarà di circa 22 anni a una velocità media annua del vento di 000 m/s.

E se confrontato con l'elettricità autonoma di un generatore di gas, il cui costo di 1 kW / ora è di circa 7 rubli, il periodo di ammortamento della turbina eolica sarà corrispondentemente 5 volte inferiore, ovvero non più di 1 anno.

Autore: Kashkarov A.P.

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