Rüzgar türbinleri rüzgardan elektrik enerjiye kinetik enerjiyi dönüştürür. Bir türbin ne kadar güç üretebilir, Betz Yasası da dahil olmak üzere fiziksel ilkeleri uygulamaktadır, bu da rüzgar enerji ekstraksiyonunun maksimum verimliliğini tanımlar.

Betz'in Yasasını Anlamak

Betz'in Yasası rüzgar türbininin rüzgar enerjisinin %59'undan fazlasını yakalayamayacağını belirtir. Bu limit, rüzgar enerjisinin arkasındaki düşüşe neden olan türbin üzerinden geçmek için rüzgar ihtiyacından kaynaklanıyor.

Güç Çıktısını Hesaplamak

Bir rüzgar türbininin güç çıkışı formülü kullanarak hesaplanabilir:

[FONT=0)P = 0,5 × ⁇ × A × v3 × ⁇ ).

Nerede:

  • [FONT:0)P) = Güç çıktı (watt)
  • [FONT:0] ⁇ [DÜT:1) = Hava yoğunluğu (kg/m3)
  • [FONT:0]A) = Bıçakların Swept alanı (m2)
  • [FONT:0]
  • [FONT:0] ⁇ ) = Betz Yasası ile sınırlı olan Verimlilik faktörü (~0.593)

Betz'in Uygulama Yasasına Uygulanıyor

En yüksek güç çıkışını tahmin etmek için, teorik maksimum verimliliği (yaklaşık 59.3) yukarıdaki formülle hesaplanan ideal güç tarafından çoğaltın.Bu, tür bir rüzgar koşullarındaki performansın üst sınırı sağlar.

Örneğin, 12 m /s rüzgar hızıyla, 1.225 kg/m3 hava yoğunluğu ve 1000 m2 bıçak alanı, maksimum güç çıkışı yaklaşık:

[0]P max = 0,593 × 0,5 × 1.225 × 1000 × (12)3).

Bu hesaplama, türbinleri tasarlamaya ve rüzgar koşullarına dayanan enerji üretimi için gerçekçi beklentiler oluşturmaya yardımcı olur.