風力タービンの利点と特徴。スキーム、説明

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風力発電機のメリットと特徴。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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シングルブレードの風力タービン回路により、同じ効率の 1,5 ブレードおよび 2 ブレードの類似品よりも発電機が 2 ～ 3 倍速く回転し、発電機の重量とコストがまったく同じ量だけ削減されます。ネオジム・鉄・ボロン希土類磁石発電機は、発電機としては異例の素材であるグラスファイバーを 50% 使用しており、重量が軽減され、製造技術が簡素化されています。

風力による電気の使用は、年間平均風速が 5 m/s を超える場合、またはネットワーク電力が存在しない (または不規則な供給がある) 場合に経済的に有益です。

風力タービンの出力 (つまり、キットに含まれるインバーターではなく風力タービン) だけでなく、この出力がどのくらいの風速で得られるかにも特に注意を払う必要があります。

完成品の販売者の中には、誇張した数値を提示する業者もいます。特定の直径のプロペラを備えた風力タービンが供給できる出力を自分で計算することは難しくありません。風力タービンの出力は、実際には風速 V とプロペラの直径 D のみに依存し、ブレードの数、重量、面積、プロファイル、発電機、ベアリングなどの他のすべての要素に大きな誤差は生じません。

風速とプロペラの直径に応じて風によって実際に発電される電力を計算するための簡略式: P(kW) = D2V3/7000、精度は ±20% (プロペラと発電機の効率に応じて) ); +20% の許容範囲は理想的な風力タービンであり、価格は 2 ～ 3 倍に上昇します。-20% はアマチュア愛好家の最初の効果のない風力タービンに似ています。風車の出力が同じであれば、風車（羽根）の直径が大きいものを選びます。

風力タービンを選択するときは、（特定の地域の風況下で）最もコスト効率の高い発電出力が、公称と言える年間平均風速の 2 倍で得られることに留意する必要があります。

モスクワ地域の場合、Vav年= 4 m / s、Vnom = 8 m/sです。

プロペラ直径 5 m の風力タービンの場合、出力 P = 52-(4x2)3/7000 = 1,83 kW。したがって、プロペラ直径が 2 m の風力タービンの定格出力は 5 kW を超えず、同じプロペラ直径を備えたより強力な風力タービンでは実質的に利益は得られませんが、価格は高くなります。

もちろん、多くの空き地（草原、丘、起伏の多い地形、「果てしなく未開の」野原、海の近く）がある場所では、風力タービンの設置が最も効果的であり、風速は「平均」よりも高く、そして最も重要なのは、より安定していることです。したがって、XNUMXつの地域（たとえば、サンクトペテルブルク）であっても、風力タービンを設置するのに最も魅力的な場所（フィンランド湾の海岸）と、それほど魅力のない場所、つまり家々に囲まれた住宅地があります。

サンクトペテルブルク (および沿岸地域と草原地域) の場合、年間平均風速は Vav year = 5,5 m/s、Vnom = 11 m/s で、定格電力は P = 52-( 5,5x2)3 /7000 = 4,75 kW。これは、定格出力 5 kW の風力タービンと直径 5 m の同じプロペラに相当します。

貯蓄計算

ギアレス風力タービンのリソースは10年以上です。

平均発電量は月当たり 800 ～ 1200 kW/時間、つまり年間約 12 kW/時間となり、000 kW/時間あたり 1,85 ルーブル (サンクトペテルブルクの場合) のネットワーク電力コストがかかります。年間 1 ルーブル以上節約できます。したがって、年間平均風速が 22 m/s の場合、風力タービンの全回収期間は約 000 年となります。

そして、それをガス発電機による自律電力と比較すると、1 kW/時間のコストは約7ルーブルであり、風力タービンの投資回収期間はそれに応じて5分の1、つまりXNUMX年以内になります。

著者：カシュカロフA.P.

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