Các tua bin gió chuyển hóa năng lượng động từ gió thành năng lượng điện, và hiểu được lượng năng lượng mà tua bin có thể tạo ra bao nhiêu liên quan đến việc áp dụng các nguyên tắc vật lý, bao gồm định nghĩa hiệu quả tối đa của việc lấy năng lượng từ gió.

Hiểu luật của Betz

Luật của Betz cho biết không tua bin gió nào có thể thu được hơn 59.3% năng lượng động lực trong gió.

Tính năng xuất

Nguồn điện của tua bin gió có thể được tính bằng công thức:

P = 0.5 × × × × A × v3

Ở đâu:

  • P = Đầu ra năng lượng (wats)
  • = mật độ không khí (kg/m3)
  • a ) = diện tích của các lưỡi dao (m2)
  • v = tốc độ gió (m/s)
  • = yếu tố hiệu quả, giới hạn bởi Luật Betz (~0.593)

Áp dụng luật của Betz

Để ước lượng lượng lượng năng lượng tối đa, hãy nhân hiệu suất tối đa (khoảng 59.3%) với năng lượng lý tưởng được tính toán bằng công thức trên. Điều này cho thấy một giới hạn trên cho khả năng của tua-bin dưới điều kiện gió cụ thể.

Ví dụ, với tốc độ gió 12 m/s, mật độ không khí là 1,25 kg/m3, và một khu vực của 1000 m2, đầu ra tối đa là xấp xỉ:

P max = 0. 593 × 0.5 × 1,× 1000 × (12)3

Tính toán này giúp thiết kế tua bin và đặt những kỳ vọng thực tế cho việc sản xuất năng lượng dựa trên điều kiện gió.