पवन टरबाइन पवन ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। यह समझना कि रोटर गति और बिजली उत्पादन की गणना कैसे करें, टरबाइन प्रदर्शन और दक्षता को अनुकूलित करने के लिए आवश्यक है। यह लेख इन गणनाओं के लिए प्रमुख समीकरणों और व्यावहारिक उदाहरण प्रदान करता है।

गणना रोटर गति

एक पवन टरबाइन की रोटर गति पवन गति और टरबाइन के डिजाइन पर निर्भर करती है। यह आमतौर पर प्रति मिनट (RPM) क्रांतियों में मापा जाता है। मूल सूत्र रोटर त्रिज्या और पवन गति के लिए टिप गति से संबंधित है:

Rotor Speed (RPM) = (Wind Speed × 60) / (π × रोटर व्यास) ]

कहाँ:

  • पवन गति मीटर प्रति सेकंड (m/s) में होती है।
  • रोटर व्यास मीटर (m) में है

विद्युत उत्पादन की गणना

पवन टरबाइन का विद्युत उत्पादन निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके अनुमान लगाया जा सकता है:

]पावर (वॉट्स) = 0.5 × एयर घनत्व × स्वेप्ट एरिया × विंड स्पीड 3 × पावर गुणांक

कहाँ:

  • वायु घनत्व लगभग 1.225 किलोग्राम / एम 3 समुद्र स्तर पर है
  • स्वेप्ट एरिया = π × (रोटर त्रिज्या) 2
  • पावर गुणांक (सीपी) आम तौर पर 0.35 से 0.45 तक होता है

उदाहरण Calculation

मान लीजिए कि पवन टरबाइन में 80 मीटर का रोटर व्यास और 12 मीटर / एस की पवन गति है। वायु घनत्व 1.225 किलो / एम 3 है, और बिजली गुणांक 0.4 है।

सबसे पहले, स्वेप्ट क्षेत्र की गणना करें:

स्वेप्ट एरिया = π × (40)2 ≈ 5026.55 m2

इसके बाद, बिजली उत्पादन का अनुमान लगाया जाता है:

शक्ति = 0.5 × 1.225 × 5026.55 × 123 × 0.4 ≈ 17,000,000 वाट या 17 मेगावाट

अंत में, रोटर गति निर्धारित करें:

रोटर स्पीड = (12 × 60) / (π × 80) ≈ 2.86 आरपीएम