Technologia / Poradnik techniczny
Współczynnik mocy turbiny wiatrowej, granica Betza i moc wyjściowa
Współczynnik mocy opisuje zdefiniowaną granicę zakresu przetwarzania. Teoretyczna granica aerodynamiczna nie jest sprawnością znamionową generatora ani dowodem zmierzonej mocy elektrycznej turbiny. Nazwij licznik przed interpretacją wartości Cp.
Jeden mianownik mocy wiatru może mieć różne granice wyjścia.
Moc mechaniczna wirnika i oddawana energia elektryczna należą do różnych pomiarów. Użyteczne porównanie zachowuje razem odniesienie wiatru, powierzchnię i punkt wyjścia.
01 / Moc wiatru
Zdefiniuj odniesienie napływu.
Dla typowego porównania w jednorodnym przepływie dostępna moc wiatru wynosi P_wind = 0.5ρAU³.
Dla typowego porównania w jednorodnym przepływie dostępna moc wiatru wynosi P_wind = 0.5ρAU³. Gęstość ρ jest w kg/m³, powierzchnia A w m², a prędkość wiatru U w m/s, co daje waty. Powierzchnią jest wybrana tarcza wirnika, a nie obszar zajętego gruntu.
Wyrażenie opisuje odniesienie strumienia dopływającej energii. Nie ustala, ile dostarcza rzeczywista turbina. Zachowaj podstawę gęstości i wiatru przy obliczeniu zamiast podstawiać regionalną średnią roczną w każdym punkcie pracy.
02 / Granica zakresu Cp
Określ mechaniczną moc wirnika lub inny licznik.
Aerodynamiczny Cp wirnika to moc mechaniczna pozyskana przez wirnik podzielona przez odpowiednią dostępną moc wiatru.
Aerodynamiczny Cp wirnika to moc mechaniczna pozyskana przez wirnik podzielona przez odpowiednią dostępną moc wiatru. Dokumentacja turbin wiatrowych SAM stosuje ten zakres od wirnika do mocy mechanicznej. Stosunek wykorzystujący dalszą moc elektryczną ma inną granicę zakresu i musi być odpowiednio oznaczony.
Straty generatora, zachowanie przekształtnika i zużycie pomocnicze są odrębne od wielkości aerodynamicznej. Nie opisuj Cp wirnika jako sprawności elektrycznej całego systemu ani nie porównuj go bezpośrednio ze sprawnością generatora od wału do wyjścia elektrycznego.
03 / Teoria
Granica nie jest pomiarem produktu.
Glosariusz DOE podaje teoretyczne maksimum Betza jako 16/27, około 59.3%; nie jest to zmierzony współczynnik MARSTON.
Glosariusz DOE podaje teoretyczne maksimum Betza jako 16/27, około 59.3%; nie jest to zmierzony współczynnik MARSTON.
Idealny model stojący za tą granicą nie jest certyfikacją, prognozą energii rocznej ani uniwersalnym celem pracy. Broszura cytująca granicę teoretyczną nadal wymaga rzeczywistych dowodów osiągów urządzenia i jego granicy pomiarowej.
04 / Przykład obliczeniowy
Wyraźnie oznacz wymyślone dane jako hipotetyczne.
Załóż jednorodny przepływ o gęstości 1.2 kg/m³, powierzchni tarczy 10 m² i prędkości 8 m/s.
Załóż jednorodny przepływ o gęstości 1.2 kg/m³, powierzchni tarczy 10 m² i prędkości 8 m/s. Dostępna moc wynosi 0.5 × 1.2 × 10 × 8³ = 3,072 W. To dane poglądowe, a nie stan pracy MARSTON.
Jeśli hipotetyczny mechaniczny Cp wirnika wynosi 0.30, moc mechaniczna wirnika wynosi 921.6 W. Obliczenie nie określa mocy elektrycznej. Przykład nie przypisuje rzeczywistego Cp modelu, sprawności generatora ani produkcji rocznej.
05 / Dane pracy
Maksimum nie opisuje całej krzywej.
Szczytowa wartość współczynnika w jednym stanie pracy nie określa mocy w każdym punkcie.
Szczytowa wartość współczynnika w jednym stanie pracy nie określa mocy w każdym punkcie. Oceniając podaną wartość, zapisz prędkość wirnika, definicję przepływu, rewizję geometrii, stan obciążenia i sposób wyznaczenia mocy.
Zachowaj też informacje o niepewności i przetwarzaniu danych. Współczynnik wyprowadzony z niedopasowanych zapisów wiatru i mocy może odzwierciedlać to niedopasowanie. Skorzystaj z poradnika o krzywej mocy w odrębnej kwestii dowodów osiągów elektrycznych.
06 / Wykorzystanie w projekcie
Nie zastępuj oceny energii przez Cp.
Energia roczna wymaga właściwych informacji o mocy w zakresie warunków wiatrowych lokalizacji oraz odpowiednich założeń dostępności i strat.
Energia roczna wymaga właściwych informacji o mocy w zakresie warunków wiatrowych lokalizacji oraz odpowiednich założeń dostępności i strat. Pomnożenie znamionowych kW lub szczytowego Cp przez dogodnie wybraną liczbę godzin nie ustala tego wyniku.
Potwierdzone moce znamionowe i średnice wirników MARSTON określają rozmiar produktu, a nie udostępnioną mapę Cp. Do porównania zachowaj rzeczywisty raport osiągów i jego zakres, podczas gdy dane potwierdzające straty generatora dotyczą innego etapu przetwarzania.
Kontynuuj ocenę, korzystając z poradnika: Straty generatora wiatrowego i mapy sprawności.
Kontynuuj ocenę, korzystając z poradnika: Cięciwa, skręcenie i geometria profilu łopat wiatrowych.
Kontynuuj ocenę, korzystając z poradnika: Stały a zmienny kąt nastawienia: różnica względem ustawiania do wiatru.
Kontynuuj ocenę aerodynamiczną, rozpatrując przeciągnięcie i oderwanie przepływu, założenia teorii elementu łopaty i pędu, oraz modele poprawek końcówki i nasady.
Informacje ogólne: SAM: granica zakresu mechanicznego współczynnika mocy wirnika · DOE: definicja granicy Betza w glosariuszu · NREL: odniesienie dostępnej mocy w modelu wiatru SAM. Źródła wyjaśniają koncepcje branżowe; są odrębne od właściwych dokumentów produktów i projektów MARSTON.
Przygotuj informacje do tej oceny.
Uporządkuj dane projektu według listy kontrolnej. Oznacz braki i zachowaj odniesienia do dokumentów.
| Element oceny | Informacje do dostarczenia | Cel |
|---|---|---|
| Odniesienie przepływu | Gęstość, statystyka wiatru, powierzchnia i jednostki | Zdefiniuj mianownik. |
| Granica pomiaru mocy | Moc mechaniczna wirnika lub wskazana moc elektryczna na wyjściu | Interpretuj licznik prawidłowo. |
| Punkt pracy | Prędkość, obciążenie, konfiguracja i czas | Powiąż współczynnik ze stanem. |
| Podstawa dowodowa | Metoda, niepewność i identyfikacja raportu | Odróżnij obliczenie od badania. |
| Ocena energii | Właściwa krzywa i założenia zasobu | Nie wyznaczaj produkcji rocznej ze szczytowego współczynnika. |
Pytania techniczne.
Czy granica Betza jest sprawnością generatora?
Nie. Dotyczy idealnego modelu aerodynamicznego pozyskiwania mocy, a nie sprawności maszyny od wału do wyjścia elektrycznego.
Czy Cp zawsze oznacza moc elektryczną podzieloną przez moc wiatru?
Określ konwencję. Aerodynamiczny Cp wirnika wykorzystuje moc pozyskaną mechanicznie; stosunki elektryczne mają inną granicę zakresu.
Czy Cp 0.30 opisuje model MARSTON?
Nie. To wymyślona wartość użyta tylko w przykładzie obliczeniowym.
Czy powierzchnia tarczy jest powierzchnią zajętą przez instalację?
Nie. Układ lokalizacji wymaga odrębnych informacji trójwymiarowych i dotyczących granic projektu.
Czy szczytowe Cp ustala energię roczną?
Nie. Potrzebne są właściwa charakterystyka pracy i warunki lokalizacji.
Czy granica teoretyczna potwierdza certyfikację?
Nie. Zależność teoretyczna nie jest dowodem zgodności ani osiągów produktu.
Zapytanie techniczne
Wnieś informacje projektowe do rozmowy.
Współczynnik mocy opisuje zdefiniowaną granicę zakresu przetwarzania. Przekaż dostępne informacje i zakres wyposażenia, który ma zostać oceniony w ramach oferty technicznej.