Eine ungefähre Berechnung der jährlichen Stromerzeugung einer Windkraftanlage. Schema, Beschreibung

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Ungefähre Berechnung der jährlichen Stromproduktion einer Windkraftanlage. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Die Stromerzeugung einer Windkraftanlage an ihrem Aufstellungsort hängt von den Energieeigenschaften des Windes und der Bauart der Windkraftanlage ab.

Die Leistung des Windstroms wird nach folgender Formel berechnet:

, wo:

P - Windströmungsleistung (W);

ρ - Luftdichte (1,225 kg/m3, unter normalen Bedingungen);

A ist die Querschnittsfläche der Windströmung (m2);

V - Windgeschwindigkeit (m/s).

Wenn die durchschnittliche Windgeschwindigkeit beispielsweise für ein Jahr bekannt ist und die Verteilung der Windgeschwindigkeiten typisch ist, wird die durchschnittliche Leistung des Windstroms aus dem Ausdruck bestimmt:

wobei: Pc - durchschnittliche Windleistung (W); Vc - durchschnittliche Windgeschwindigkeit (m/s).

Moderne Windkraftanlagen sind nur in der Lage, etwa 25 % der Gesamtleistung des Luftstroms in Nutzleistung umzuwandeln, daher:

wo: p_{Windkraftanlage} - Leistung am Ausgang der Windkraftanlage (W); ABER_K - vom Windrad überstrichene Fläche (m2); V_C - mittlere Windgeschwindigkeit in Höhe der Windradnabe (m/s).

Die Energiemenge, die eine Windkraftanlage über einen geschätzten Zeitraum erzeugt, lässt sich wie folgt ermitteln:

wobei: W – erzeugte Energiemenge (kWh); T ist die geschätzte Betriebszeit der Windkraftanlage (h).

Die durchschnittliche Energiemenge, die eine Windkraftanlage pro Jahr erzeugt, berechnet sich nach folgender Formel:

wo: W_{S, G}- durchschnittliche jährliche Energieerzeugung durch eine Windkraftanlage (kWh/Jahr); v_{S, G} - durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit (m/s).

So hängt bei einer Windkraftanlage die durchschnittliche jährliche Stromproduktion vom Durchmesser des Windrads und der durchschnittlichen jährlichen Windgeschwindigkeit ab.

Beispiel

Lassen Sie uns die durchschnittliche jährliche Stromproduktion der UVE-500-Windkraftanlage im Dorf Kulunda (Altai-Territorium) ermitteln.

UVE-500 Windturbinendurchmesser:

Die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit für das Dorf Kulunda wird aus (2) bestimmt.

Viel oder wenig?

Ein Bauernhaus verbraucht je nach Hofgröße 1000 bis 4000 kWh Strom pro Jahr.

So ist eine UVE-500-Windkraftanlage mit Batterie in der Lage, eine Bauernfamilie mit Strom zu versorgen, einschließlich Beleuchtung, Fernseher, Radio und Kühlschrank, d. h. fast alles, aber ohne elektrische und thermische Geräte.

Literatur

1. Verzeichniskatalog „Ausrüstung für nichttraditionelle und kleine Energie“. M: JSC "VIEN", 2000, 167 S.
2. Meteorologische Monatszeitschrift, Teil 2, Ausgabe 1-34, periodische Veröffentlichung, L. 1966-1975.

Autoren: Kargiev V.M., Martirosov S.N. usw.

Siehe andere Artikel Abschnitt Alternative Energiequellen.

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