СтройЭксперт

Расчет мощности ветрогенератора

Мощность ветрогенератора (P) определяется следующей формулой:

“`
P = 0,5 * A * ρ * v³ * Cₚ
“`

где:

* A — площадь, ометаемая лопастями ротора (м²)
* ρ — плотность воздуха (кг/м³)
* v — скорость ветра (м/с)
* Cₚ — коэффициент мощности (безразмерный)

Площадь, ометаемая лопастями ротора

Площадь, ометаемая лопастями ротора, представляет собой площадь круга, образованного вращением лопастей. Она рассчитывается по формуле:

“`
A = π * r²
“`

где:

* r — радиус вращения лопастей (м)

Плотность воздуха

Плотность воздуха зависит от температуры и давления. При стандартных атмосферных условиях на уровне моря плотность воздуха составляет:

“`
ρ = 1,225 кг/м³
“`

Скорость ветра

Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с).

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности ветрогенератора представляет собой отношение мощности, генерируемой турбиной, к теоретически максимальной мощности, доступной в ветре. Он зависит от конструкции турбины и обычно составляет от 0,25 до 0,50.

Пример расчета

Предположим, у нас есть ветрогенератор с радиусом вращения лопастей 5 метров и коэффициентом мощности 0,4. Пусть скорость ветра составляет 10 м/с. Рассчитаем мощность ветрогенератора:

“`
A = π * 5² = 78,54 м²
P = 0,5 * 78,54 м² * 1,225 кг/м³ * (10 м/с)³ * 0,4
P = 23,3 кВт
“`

Таким образом, мощность ветрогенератора в данных условиях составляет 23,3 кВт.