Come calcolare la potenza di una turbina eolica ad asse verticale

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Cosa ti serve

Calcola la potenza di un mulino ad asse verticale utilizzando questa guida e alcuni semplici strumenti. Le pale del mulino a vento sono posizionate verticalmente e attaccate ad un asse centrale nella parte superiore e inferiore. Le pale rotanti fanno ruotare l'albero centrale, che fa ruotare la turbina e crea elettricità in un generatore. La potenza è misurata in watt, che è una misura di energia emessa pari a un joule al secondo. Un joule è un'unità di energia nelle applicazioni di ingegneria. Ad esempio, una lampadina da 60 watt consuma 60 joule di energia al secondo.

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Il vento che soffia in questi alberi può essere utilizzato con un mulino a vento ad asse verticale (immagine del vento di Igor Zhorov da Fotolia.com)

Misurare la distanza in metri dal centro dell'asse centrale a una delle pale. Ad esempio, supponiamo che la distanza sia 5 m.

Un metro a nastro comune (immagine del righello del metro a nastro da MichMac da Fotolia.com)
Determina la velocità del vento locale in chilometri all'ora con una previsione del tempo. Utilizzare una velocità di 25 km / h per il calcolo di esempio.
Convertire la velocità in metri al secondo dividendo per 3,6, poiché 1 m / s è pari a 3,6 km / h. Esplicitamente per l'esempio, hai (25 km / h) x (1 m / s / 3,6) o 6,9 m / s.
Moltiplicare il mozzo della velocità di 1,88 kg / m ^ 3. Questo porta a (6,9 m / s) ^ 3 x (1,88 kg / m ^ 3), che equivale a 617,5 kg / sec.
Moltiplicare per il quadrato della distanza dall'asse centrale alla lama per una potenza ottimale in watt. La potenza ideale simula tutta l'energia eolica disponibile convertita in energia elettrica. Continuando con l'esempio, hai (617,5 kg / s ^ 3) x (5 m) ^ 2, che è 15.437,5 watt, poiché 1 kg x m ^ 2 / s ^ 3 è un watt.
Determinare la potenza effettiva del mulino ad asse verticale moltiplicando per efficienza, che è circa del 42%. Questo porta all'espressione 15,437,5 watt x, 42, o una potenza effettiva di 6483,7 watt.