snaga vetra.pdf

Проф. Др Иван Шкокљев

Општа енергетика 1

Snaga vetra

Koliko vetra može zaista da se iskoristi?Uvod u elemente studije izvodljivosti



Snaga vetra

Kinetička energija “paketa” vazduha

mase m i brzine v



Snaga je energija u jedinici vremena



Brzina (rata, u kg/s) proticanja mase vazduha m kroz presek A

Gustina vazduha kg/m3

1,225 pri 150C i 1 atm

Brzina vetra

m/s

m2kg/s



Snaga vetra

P = ½ρAv 3

Za A=1, brojno, gustina snage ili specifična snaga

u W/m2

Zavisi od kuba brzine vetra !



Snaga vetra

� ...ili:� Energija sadržana u vetru koji duva

brzinom od 9 m/s tokom 1 sata ...� ...jednaka je onoj sadržanoj u vetru koji

duva brzinom 4,5 m/s tokom 8 sati...� ...odnosno, onoj sadržanoj u vetru koji duva

brzinom 2,25 m/s tokom 64 sata (2,5 dana)



Snaga vetra

� Zbog toga neke vetrogeneratore se i ne isplati uključivati za male brzine vetra !

� S obzirom da je A=(π/4) D 2 udvostručenje prečnika rotora znači da se “žanje” četiri puta više energije (snage)

� To objašnjava “ekonomiju veličine” (economy of scale), tj. da je ekonomičnije birati veće vetrogeneratore . . .



Gustina snage vetra



Ali, koliko snage zaista može da se iskoristi?

� Ovo je “maksimalna” snaga, snaga vetra

� Pokazuje se (Betzov zakon, Albert Betz, 1919) da najviše 2/3 ove snage (energije) može da se iskoristi u mašini (vetrogeneratoru)

� Ovo ograničenje analogno je Carnoovom ciklusu (ograničenje za toplotne mašine) ili Gibbsovom fenomenu (gorive ćelije)



www.windpower.org

� Otići na:� Wind Energy Reference Manual

� Wind Energy Glossary

� Power Density Function Power of the Wind

� The Energy in the Wind: Air Density and Rotor Area

� Proof of Betz' Law



Napomene

� P=W/t

� (1/2)mv2

� P=(1/2)ρAv3

� W=J/s

� J=kg(m2/s2) =Ws� (kg/m3)m2(m3/s3)=

(Ws)/s=W� 1s=(1/3600)h

snaga vetra.pdf

Documents