Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan påvirker vindhastigheden den producerede mængde energi?

Vindhastigheden har en enorm Påvirkning på mængden af ​​energi produceret af en vindmølle. Her er hvorfor:

Forholdet:

* Strømudgang er proportional med vindhastigheden cubed: Den strøm, en vindmølle genererer, er direkte proportional med terningen af ​​vindhastigheden. Dette betyder:

* Doubling af vindhastigheden øger effekten med en faktor på 8 (2 kuber).

* Tripling af vindhastigheden øger effekten med en faktor på 27 (3 kuber).

Hvorfor terningen?

* kinetisk energi: Vindmøller udnytter vindens kinetiske energi. Kinetisk energi er bevægelsesenergien, og den er proportional med kvadratet for hastigheden (hastighed).

* Område fejet af klinger: Når vindhastigheden øges, fejer knivene et større luftområde pr. Enhedstid. Dette bidrager også til effekten.

Praktiske implikationer:

* Cut-in hastighed: Der kræves en minimum vindhastighed (cut-in hastighed) for at turbinen skal begynde at generere strøm.

* Nominel vindhastighed: Der er en maksimal vindhastighed (nominel vindhastighed), hvor turbinen fungerer mest effektivt. Ud over dette lukkes turbinen normalt for at forhindre skader.

* svingende vind: Vindhastigheder varierer konstant, så vindmølleproduktionen er ikke ensartet. Dette er grunden til, at vindkraft ofte kombineres med andre energikilder.

Eksempel:

Forestil dig en vindmølle, der producerer 1 kW strøm i en vindhastighed på 5 m/s. Hvis vindhastigheden fordobles til 10 m/s, vil effektudgangen stige til 8 kW (2 kuber x 1 kW).

Kortfattet: Vindhastighed er den mest kritiske faktor, der bestemmer en vindmølles energiudgang. Jo højere vindhastighed, jo mere kraft kan turbinen generere.