Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Windturbinevermogen: verschil tussen versies
(Nieuwe pagina aangemaakt met ''''Windturbinevermogen''' heeft een aantal betekenissen. Het ''nominale'' vermogen is wat op het naamplaatje staat, bijvoorbeeld 2 MW. Interessanter is wat de turbi...') |
Geen bewerkingssamenvatting |
||
| Regel 1: | Regel 1: | ||
'''Windturbinevermogen''' heeft een aantal betekenissen. Het ''nominale'' vermogen is wat op het naamplaatje staat, bijvoorbeeld 2 MW. Interessanter is wat de turbine ''werkelijk'' levert afhankelijk van de windsnelheid, en hoe dat geregeld wordt. Belangrijk is vooral het vermogen ''gemiddeld'' over een jaar, bijvoorbeeld 4 GWh/a, en hoe dat afhangt van de gemiddelde windsnelheid ter plaatse. | '''Windturbinevermogen''' heeft een aantal betekenissen. Het ''nominale'' vermogen is wat op het naamplaatje staat, bijvoorbeeld 2 MW. Interessanter is wat de turbine ''werkelijk'' levert afhankelijk van de windsnelheid, en hoe dat geregeld wordt. Belangrijk is vooral het vermogen ''gemiddeld'' over een jaar, bijvoorbeeld 4 GWh/a, en hoe dat afhangt van de gemiddelde windsnelheid ter plaatse. | ||
=== Theorie === | |||
Stel dat de turbine begint te draaien bij windsnelheid ''v''<sub>b</sub> en dat het vermogen begrensd wordt bij windsnelheid ''v''<sub>g</sub> (Engels: rated windspeed) om overbelasting te voorkomen. Bij windsnelheden tussen deze waarden ''v''<sub>b</sub><''v''<''v''<sub>g</sub> is het vermogen | |||
: ''P'' = (ρ/2) C<sub>p</sub> ''A''(''v''<sup>3</sup>-''v''<sub>b</sub><sup>3</sup>) | |||
en voor grotere snelheden v>''v''<sub>g</sub> is | |||
:''P'' = ''P''<sub>g</sub> = (ρ/2) C<sub>p</sub> ''A''(''v''<sub>g</sub><sup>3</sup>-''v''<sub>b</sub><sup>3</sup>) | |||
het nominaal generatorvermogen. Hierin is \ρ=1,2 kg/m³ de massadichtheid van lucht. ''A'' is het windvangend oppervlak van de turbine. C<sub>p</sub> is het deel van de windenergiestroom door een oppervlak ''A'' ver vóór de turbine dat door de turbine nuttig gebruikt wordt; zie [[Windturbine-aerodynamica]]. Bij storm leveren oudere turbines geen vermogen, maar dat heeft op onderstaande opbrengstberekening een verwaarloosbaar effect omdat het maar weinig uren per jaar stormt. | |||
De kans F dat de windsnelheid groter is dan een waarde ''v'' volgt bij benadering een Rayleigh-verdeling | |||
: F = exp(-π''v''<sup>2</sup>/4''u''<sup>2</sup>) | |||
met ''gemiddelde windsnelheid u'' = -∫''u''dF. | |||
Het gemiddelde van de windenergiestroomdichtheid is | |||
:q = -∫(ρ/2) ''v''<sup>3</sup>dF = (3/π) ρ''u''<sup>3</sup> | |||
dat is 250 watt/m² voor u=6 m/s. | |||
Het gemiddelde turbinevermogen is Q = -∫''P''dF = ∫FdP. Integratie levert | |||
'''In bewerking''' | '''In bewerking''' | ||
Versie van 27 dec 2015 14:12
Windturbinevermogen heeft een aantal betekenissen. Het nominale vermogen is wat op het naamplaatje staat, bijvoorbeeld 2 MW. Interessanter is wat de turbine werkelijk levert afhankelijk van de windsnelheid, en hoe dat geregeld wordt. Belangrijk is vooral het vermogen gemiddeld over een jaar, bijvoorbeeld 4 GWh/a, en hoe dat afhangt van de gemiddelde windsnelheid ter plaatse.
Theorie
Stel dat de turbine begint te draaien bij windsnelheid vb en dat het vermogen begrensd wordt bij windsnelheid vg (Engels: rated windspeed) om overbelasting te voorkomen. Bij windsnelheden tussen deze waarden vb<v<vg is het vermogen
- P = (ρ/2) Cp A(v3-vb3)
en voor grotere snelheden v>vg is
- P = Pg = (ρ/2) Cp A(vg3-vb3)
het nominaal generatorvermogen. Hierin is \ρ=1,2 kg/m³ de massadichtheid van lucht. A is het windvangend oppervlak van de turbine. Cp is het deel van de windenergiestroom door een oppervlak A ver vóór de turbine dat door de turbine nuttig gebruikt wordt; zie Windturbine-aerodynamica. Bij storm leveren oudere turbines geen vermogen, maar dat heeft op onderstaande opbrengstberekening een verwaarloosbaar effect omdat het maar weinig uren per jaar stormt.
De kans F dat de windsnelheid groter is dan een waarde v volgt bij benadering een Rayleigh-verdeling
- F = exp(-πv2/4u2)
met gemiddelde windsnelheid u = -∫udF. Het gemiddelde van de windenergiestroomdichtheid is
- q = -∫(ρ/2) v3dF = (3/π) ρu3
dat is 250 watt/m² voor u=6 m/s. Het gemiddelde turbinevermogen is Q = -∫PdF = ∫FdP. Integratie levert
In bewerking