Konstruktionen von Windkraftanlagen und Windkraftanlagen. Schema, Beschreibung

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Auslegungen von Windkraftanlagen und Windkraftanlagen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Der Windstrom, der durch die von den Rotorblättern des Windmotors überstrichene Fläche F strömt (Abb. 2.1), hat Energie

, J, (2.1)

wo w - Windgeschwindigkeit, m/s, m - Luftmasse.

Entwürfe von Windkraftanlagen und Windkraftanlagen
Abb.2.1. Diagramm der Windkraftanlage: 1 - Turm; 2 - Stromkollektor; 3 Gondel; 4 - elektrischer Generator; 5 - Getriebe; 6 - Rotor

In einer Sekunde fließt eine Masse durch den Bereich F kg/s, wo – Luftdichte, kg/m, p – atmosphärischer Druck, Pa, R = 287 J/(kg.K) – Gaskonstante, T – absolute Temperatur, K. Für ein Windrad mit Flügeln wird die Fläche F durch die Länge von bestimmt Die Klinge . Dementsprechend wird die von der Windkraftanlage entwickelte elektrische Leistung N durch die Formel bestimmt

, W, (2.2)

wo - Wirkungsgrad der Windkraftanlage, - elektrischer Wirkungsgrad des Windgenerators und -konverters (innerhalb von 0,70...0,85).

Es wurde experimentell festgestellt, dass Windkraftanlagen mit vertikaler Rotorachse weniger effizient sind als Windräder mit horizontaler Achse und zwei bis drei Rotorblättern. Moderne Rotorblätter bestehen aus Glasfaser und werden mit hydrodynamischen Methoden unter Berücksichtigung der dreidimensionalen Strömung konstruiert. Die Breite (Sehne) der Klinge nimmt zur Spitze hin ab, um Geräusche zu reduzieren. Der Geräuschpegel in der Nähe einer mit voller Leistung betriebenen Windkraftanlage beträgt nicht mehr als 100 dB. Die Länge des Rotorblatts erreicht jeweils 50 m, die Höhe des Turmmastes übersteigt 50 m. Der Wirkungsgrad moderner PV-Windkraftanlagen liegt bei 25.33 %. Der Betrieb der Windkraftanlage ist für Windgeschwindigkeiten von 3 bis 25 m/s ausgelegt, die maximale Auslegungswindgeschwindigkeit vor Rotorzerstörung beträgt 60 m/s.

Bei unterschiedlichen Windstärken muss die gleiche Standardfrequenz bereitgestellt werden, d.h. die gleiche Anzahl Rotorumdrehungen. Dies wird durch die automatische Anpassung des Anstellwinkels der Klinge erreicht. Die Gondel der Windkraftanlage dreht sich automatisch auf dem Turm gegen den Wind.

Autor: Labeish V.G.

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