Az aerodinamikai szélturbina lapátok
Szélturbina lapátok vannak kialakítva, hogy megkapja a maximális hasznot a szélenergia a legalacsonyabb költségek mellett. Az első helyen, mivel az aerodinamikai tervezési követelményeknek. De a gazdaság azt jelenti, hogy az alak a penge egy kompromisszum, a költségek létre holding ésszerű határokon belül. Különösen a pengék általában vastagabbak, mint az optimális aerodinamikai mérete a rotor, ahol az igénybevétel miatt hajlítási maximális.
A folyamat tervezése a lapátok kezdődik a „legjobb becslés” kompromisszum az aerodinamikai és szerkezeti hatékonyságot. Az anyagválasztás is befolyásolja a megengedhető vastagság (közel az aerodinamikai ideális), amely létrehozhat. Például, a prepregek szénszálak keményebb és erősebb átitatva üvegszálak. A választott alakja eredményez aerodinamikai terhelések, amelyeket, a szerkezet. Az azonosított problémák ebben a szakaszban, lehet változtatni az alakját, ha szükséges, fordította aerodinamikai teljesítményét.
Ez nyilvánvalónak tűnhet, de a megértés a fizika szél alapvető tervezési szélturbina. Rendelkezésre álló kapacitás arányos a harmadfokú szélsebesség szinten, vagyis, kettős a szél sebessége nagyobb termelékenységet nyolcszor. Ezért a helyszínen kell körültekintően kell megválasztani: a szél sebessége 5 m / s kevés haszna van. Éppen ellenkezőleg, az erős széllökések, ami rendkívül magas szintű teljesítmény. De gazdaságilag nem életképesek, hogy építsenek egy gép tervezett csúcssebesség, hiszen a potenciális lesz hiábavaló a legtöbb időt. Ebből következik, hogy az ideális az a terület tartós szelek és a gép működhet a legtöbb időt egy könnyű szellő, és ellenáll az erős széllökések.
Minden nap a szél megváltozik minden második, mert a turbulencia által okozott terep jellemzői, változó hőmérséklet és az időjárás. Az ő ereje is függ a tengerszint feletti magasság, annál nagyobb a föld felett - minél magasabb a szél sebessége. Mindezek a hatások vezetnek különböző terhelés a generátoron pengék, karakterek elforgatása. A szerkezet kell megbirkózni az összes lehetséges feltétel ritkán optimális.
Extracting energiát. szélturbina maga kihat a szél: hátszél levegő mozog lassabban, mint a szél. Wind lassulni kezd, még mielőtt elérné a lapátok, csökkenti a sebességet, amikor áthalad a „disk” (egy képzeletbeli kör által alkotott lapátok, vagy más néven a lefedettségi terület), és így csökkenti a kapacitást. Tehát létezik egy optimális mennyiségű energiát lehet kivont egy bizonyos átmérője a lemez túl erősen nagy átmérőjű lassú szél. Tény, hogy a középutat, hogy csökkentse a szél sebessége mintegy kétharmada a lee a szélturbina, bár már akkor is a szél elé fogja veszíteni mintegy harmada a sebességet. Ez lehetővé teszi, hogy az elméleti maximális energiát tud - 59% -át a szélenergia (ún Betz limit). A gyakorlatban a jelenlegi tervezési lehet elérni mindössze 40-50%.
Kések száma
A korlátozottan rendelkezésre álló szélenergia azt jelenti, hogy minél nagyobb a penge, a kevesebb energiát tud kivonat. Ez azt jelenti, hogy minden egyes penge legyen a lehető legszűkebb fenntartani az aerodinamikai hatékonyságot.
Ez azt is jelenti, optimális sűrűség: minél magasabb a lapátok száma, annál kevésbé mindegyik legyen. A gyakorlatban az optimális sűrűsége nagyon alacsony (néhány százalék). Ez azt jelenti, hogy még ha csak három penge, mindegyik legyen annyira szűk. Egy egyszerű siklik a levegőben pengék is kell vékony széles.
Ez megnehezíti a teremtés, mert nehéz, hogy egy elég erős pengék ha túl vékony, vagy az értékét jelentősen növeli, ha a drága anyagokat. Emiatt a legnagyobb szélturbinák nincs több, mint három penge.
Egy másik tényező befolyásolja a lapátok száma - esztétikus. Általános szabály, hogy azt feltételezzük, hogy a három pengés szélturbinák ha látszólag kevésbé fenyegető, mint egy vagy két pengés design.