Cálculo aproximado de la producción eléctrica anual de un aerogenerador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía
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La electricidad generada por un aerogenerador en su lugar de instalación depende de las características energéticas del viento y del diseño del aerogenerador.
La potencia del flujo de viento se calcula mediante la siguiente fórmula:
, donde:
P - potencia de flujo de viento (W);
ρ - densidad del aire (1,225 kg/m3, en condiciones normales);
A es el área de la sección transversal del flujo de viento (m2);
V - velocidad del viento (m/s).
Si se conoce la velocidad media del viento, por ejemplo, durante un año y la distribución de velocidades del viento es típica, entonces la potencia media del flujo del viento se determina a partir de la expresión:
donde: Pc - potencia eólica media (W); Vc - velocidad media del viento (m/s).
Las turbinas eólicas modernas son capaces de convertir sólo alrededor del 25% de la potencia total del flujo de aire en energía útil, por lo tanto:
donde: Pturbina eólica - potencia a la salida del aerogenerador (W); PEROK - superficie barrida por la rueda eólica (m2); VC - velocidad media del viento al nivel del cubo de la rueda de viento (m/s).
La cantidad de energía que genera un aerogenerador durante un período de tiempo estimado se puede determinar de la siguiente manera:
donde: W - cantidad de energía generada (kWh); T es el tiempo de funcionamiento estimado del aerogenerador (h).
La cantidad media de energía que genera un aerogenerador al año se calcula mediante la fórmula:
donde: WS, G - generación media anual de energía por un aerogenerador (kWh/año); VS, G - velocidad media anual del viento (m/s).
Así, para una turbina eólica, la producción media anual de electricidad depende del diámetro de la rueda eólica y de la velocidad media anual del viento.
ejemplo
Determinemos la producción media anual de electricidad del aerogenerador UVE-500 en el pueblo de Kulunda (territorio de Altai).
Diámetro del aerogenerador UVE-500:
La velocidad media anual del viento para el pueblo de Kulunda se determinará a partir de (2).
¿Es mucho o poco?
Una casa campesina, dependiendo del tamaño de la explotación, consume de 1000 a 4000 kWh de electricidad al año.
Así, un aerogenerador UVE-500 con batería es capaz de suministrar electricidad a una familia campesina, incluidos iluminación, televisión, radio y frigorífico, es decir. Casi todo, pero sin aparatos eléctricos ni térmicos.
Literatura
1. Directorio-catálogo "Equipos para energía no tradicional y de pequeña escala". M: JSC "VIEN", 2000, 167 p.
2. Meteorológico mensual, Parte 2, número 1-34, publicación periódica, L. 1966-1975.
Autores: Kargiev V.M., Martirosov S.N. y etc.
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