Le turbine eoliche sono in grado di far girare le loro pale sui pendii, nell'oceano, vicino alle fabbriche e sopra le case. L'idea di lasciare che la natura fornisca energia gratuita a casa tua può sembrare interessante, ma è importante imparare come calcolare la potenza della turbina eolica prima di acquistarne una - e particolarmente importante capire la differenza tra la capacità nominale della macchina e la potenza effettiva posso aspettarmi da esso. Controlla le mappe eoliche fornite dal National Renewable Energy Laboratory per sapere se la velocità e la disponibilità del vento nella tua zona rendono l'energia eolica una buona scelta per la tua casa.
Velocità del vento
La maggior parte delle turbine eoliche sono costituite da rotori- pale montate che ricordano le eliche degli aerei. Quando l'aria soffia attraverso di loro, fanno girare il rotore a un albero che alimenta un generatore elettrico. La maggior parte delle turbine si spengono automaticamente quando la velocità del vento raggiunge circa 88,5 chilometri all'ora (55 miglia all'ora) per prevenire danni meccanici. Ciò riduce la produzione di elettricità quando si verificano venti forti e le persone hanno bisogno di energia continua dal vento. Inoltre, non producono elettricità se il vento soffia troppo lentamente. Se la velocità del vento diminuisce della metà, la produzione di energia diminuisce di un fattore otto. Il tempo durante il quale le condizioni del vento sono ottimali in una determinata regione definisce la disponibilità della turbina eolica. Le turbine situate in posizioni più elevate ricevono più vento, il che si traduce in una maggiore produzione. Ognuno ha una gamma di velocità del vento - tra 30 e 50 miglia all'ora - alla quale funziona in modo ottimale.
Valutazione di efficienza
Le moderne turbine eoliche utilizzano una varietà di design progettati per aiutarli a catturare il vento di più in modo efficiente. L'efficienza è un valore importante da conoscere quando si valuta una turbina eolica. In un mondo ideale, una turbina convertirà in energia il 100 percento del vento che passa attraverso le pale. A causa di fattori come l'attrito, queste macchine hanno solo livelli di efficienza compresi tra il 30% e il 50% della potenza nominale. La potenza è calcolata come segue: potenza \u003d [(densità dell'aria) volte (area delle pale spazzate) volte (velocità del vento al cubo)] divisa per 2. L'area è in metri quadrati, la densità dell'aria è in chilogrammi per metro al cubo e la velocità del vento è in metri al secondo.
Distinzioni critiche
Solo perché una turbina eolica ha una capacità nominale di 1,5 megawatt, ciò non significa che produrrà così tanta potenza in pratica. Le turbine eoliche producono generalmente una capacità notevolmente inferiore alla capacità nominale, che è la massima quantità di energia che potrebbe produrre se funzionasse continuamente. Ad esempio, una turbina eolica da 1,5 megawatt con un fattore di efficienza del 33 percento può produrre solo mezzo megawatt in un anno, meno se il vento non soffia in modo affidabile. Le turbine su scala industriale di solito hanno capacità nominali da 2 a 3 megawatt. Tuttavia, la quantità di energia effettivamente prodotta è ridotta dall'efficienza e dalla disponibilità di vento - la percentuale di tempo in cui un'unità ha abbastanza vento per muoversi.
Suggerimenti per lo shopping di turbine eoliche
Se conosci la capacità e l'efficienza di un'unità fattori, è possibile calcolare la produzione annua stimata utilizzando la seguente formula: (365 giorni all'anno) volte (24 ore al giorno) volte (capacità massima) volte (fattore di capacità) equivale a chilowattora previsti all'anno. Ad esempio, una turbina con una capacità nominale di 1,5 megawatt e un fattore di efficienza del 25 percento dovrebbe produrre come segue: 365 * 24 * 1.500 (kW) * .25 \u003d 3.285.000 chilowattora all'anno. Questo calcolo presuppone la disponibilità del vento a 24 ore al giorno tutto l'anno. Nell'applicazione pratica, ciò non accade. È possibile utilizzare le mappe del vento NREL per regolare le cifre del tempo per una cifra più precisa in base alla posizione.
