風力。風の特性。スキーム、説明

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風力。風の性質。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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風は気団の方向性のある動きです。太陽は地球上の気象現象に影響を与える主な源であるため、風力エネルギーは太陽エネルギーの発現形態の XNUMX つと考えることができます。風は、太陽による地表の不均一な加熱によって発生します。水面と雲に覆われた領域は、はるかにゆっくりと加熱します。したがって、太陽放射が届く地球の表面はより速く加熱されます。加熱された表面上の空気は加熱されて上昇し、低圧の領域が形成されます。気圧の高い地域からの空気は気圧の低い地域に移動し、それによって風が発生します。

風は時間とともに変化します。ほとんどの地域では、風の流れに大きな季節変動があります。さらに、冬季は通常、夏よりも風速が高くなります。日中の風速の変化は、通常、海や大きな湖の近くで観察されます。朝、太陽が水よりも早く陸地を温めるため、風が海岸に向かって吹きます。夕方になると陸地は水よりも早く冷えるため、海岸から風が吹きます。

風速は地上の高さによって決まります。地面に近づくと、地表との摩擦により風が遅くなります。したがって、地上よりも高い高度では風が強くなります。農地や砂漠地帯では、地上の高さが 12 倍になると、約 XNUMX% の風速の増加が観察されます。

風速は、地理的条件や、丘などのさまざまな自然障害物や人造障害物、樹木や建物などの地表の性質に大きく影響されます。このため、風力タービンは、可能であれば高木、住宅、その他の構造物から離れた高い場所に設置されます。このような障害物は風速を低下させ、流れの乱流を引き起こし、風力エネルギーの変換を困難にします。

平均年間風速 (VG) は、地域の風力発電の可能性を特徴づけます。これは風速であり、その年に観測されたすべての風速の算術平均として定義されます。平均風速は、月ごと、日ごと、時間ごとなど、他の期間についても計算できます。

風に含まれるエネルギーは風速の 8 次関数です。風速が5倍になるとエネルギーは2倍になります。したがって、平均風速 4 m/s は、平均風速 XNUMX m/s の風よりも約 XNUMX 倍のエネルギーを生み出すことができます。

風特性は測候所で測定されます。ロシアのさまざまな地域での風速の長期観測に基づいて、専門的な風マップが編集されています。

著者: Kargiev V.M.、Martirosov S.N. や。。など。

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