top of page

Turbineeffektivitet: Hvad har du brug for at vide?

Pointen med at eje og drive et vindmøllesystem i hjemmet er at producere elektricitet uanset årsagen, det være sig husholdningsbrug, fortjeneste eller produktion til industrielle formål. Den samlede elproduktion af et vindmøllesystem afhænger af mange forskellige faktorer, hvoraf mange kan påvirkes af interne og eksterne faktorer i selve systemet, eller hvor systemet er placeret. Det vil sige, at det ikke kun betyder noget, hvilken effektværdi din mølle har, men hvor effektiv den mølle er til at udvinde energien fra vinden og omdanne den til elektrisk energi på det tidspunkt, hvor den forbruges. Som et eksempel kan en 5kW generator i en turbine, på grund af ineffektivitet i systemet, kun generere 500W strøm på grund af energitab i systemet, hvis det styres forkert. Det er derfor vigtigt at karakterisere og forstå de forskellige årsager til ineffektivitet, og hvordan de kan bekæmpes.


Sådan får du mest ud af vinden

Vi starter fra vindens perspektiv og arbejder os gennem hver af ineffektiviteterne, indtil vi kommer til den elektricitet, der bruges til at oplade batterierne i dit hjem. Desværre kan du ikke kontrollere, hvad vinden gør hele tiden, så vi kan desværre ikke gøre meget ved dens tilstand. Det er dog værd at bemærke, at jo mere laminær vindens strømning er (et videnskabeligt navn for en jævn luftstrøm), jo højere er effektiviteten af ​​omdannelsen af ​​vindens kinetiske energi til den rotationskinetiske energi af vinden. vindmøllevinger.


Turbulent flow er det modsatte. Det er, når luften er kaotisk og hvirvler rundt om uforudsigelighed. Lokale punkter inden for vindens strømning kan skubbe vinden bagud eller sidelæns, hvilket forårsager inkonsistente kræfter påført vindmøllevingerne. Den begrænsede kontrol, du har over vinden, der interagerer med din mølle, er, hvordan miljøet omkring møllen påvirker strømningsforholdene. Forhindringer for flowet såsom træer, bygninger eller andre vindmøller vil medføre en stigning i turbulent flow, der når frem til møllen. Derfor bør du, når du installerer din turbine, prøve at placere den i et dejligt åbent område med minimale forhindringer i nærheden.


Det er også værd at se på vindhastigheden, som din mølle vil blive udsat for i forskellige installationspositioner, da denne kan variere. Det vigtigste punkt, du bør overveje, er højden af din turbine. Jo højere oppe møllen er installeret, jo højere er vindhastighederne generelt. Dette skyldes, at når vinden interagerer med jorden, sænker den farten, sænker luften lige over den, så bremser den luft luften over den osv... indtil du kommer tilbage til den ubegrænsede strøm, hvor vinden flyder med fuld hastighed. Dette fænomen kaldes grænselaget i væskedynamik: et strømningslag tæt på en grænse (luft til jord), som har en hastighedsgradient over sin højde.


Løft eller træk

Den anden og ret vigtige ineffektivitet, når det kommer til vindmøllesystemer, er den teoretiske grænse for mængden af strøm, der kan udvindes fra vinden af en given møllevinge. Dette afhænger overvejende af formen på den vinge, der bruges til at høste vindenergien. Der er flere populære designs af turbinevinger, især TESUP anvender blade af lifttype og træktype i deres design.


Et eksempel på en vinge af lifttype kan ses på Magnum 5-turbinen. Vingen er formet på en måde kendt som en aerofoil. Dette er formen af en flyvinge, hvis man skulle se på dens tværsnit. Denne form giver løft, når vinden føres hen over dens overflade på nøjagtig samme måde som en plan vinge. Et godt eksempel på en turbine af modstandstypen er en TESUP AtlasX-turbine. Denne type turbine har en 'C'-formet vinge og er afhængig af, at vinden direkte 'skubber' på turbinebladene for at dreje dem.


Det teoretiske maksimum for turbiner af løftetype ligger på omkring 40%, og jeg ved, at det kan virke lavt ved første øjekast, men den maksimale effektivitet for enhver turbine er kun 45%! Så egentlig er det slet ikke dårligt! Turbiner af træktype har en tendens til at have lavere effektivitet generelt. Dette skyldes primært konstruktionen af ​​møllen. Da to vinger (den ene på hver side af møllen) bliver skubbet af vinden på et hvilket som helst tidspunkt, arbejder en af ​​vingerne imod møllens rotation (hvor uhøfligt!) C-formen af ​​vingen sikrer mere vingeoverfladeareal er udsat for vinden, og derfor fanger en af ​​vingerne mere vind og skubbes hårdere, hvilket genererer rotation.


Du tænker måske åh, det er noget vrøvl, lav effektivitet? Jeg får næsten ingen strøm fra min TESUP turbine! Men fortvivl ikke, der er en afvejning, og en god én! Turbiner af træktype har en lavere opstartshastighed og roterer derfor oftere end turbiner af løftetype, meget ligesom skildpadden og haren til energiproduktion! TESUP arbejder hårdt på at få deres turbiner til at have højere effektivitet ved omhyggeligt at designe deres vinger. Bare se på de nydesignede klinger på AtlasX! Ikke kun har de forbedret effektiviteten af ​​møllen og øget vindoplandet, de ser også godt ud!


Nødvendigheden af ​​gode komponenter i dit driftssystem

Den sidste hindring mellem vinden og din elproduktion er elektrisk ineffektivitet. Disse kan og vil forekomme i alle elektriske komponenter, det være sig den elektriske generator i turbinen eller den mindste ledning i systemet. Desværre har elektriske komponenter en tendens til at spilde elektricitet gennem generering af termisk energi (tænk på, når du har rørt ved en telefonoplader, og den var varm efter opladning af en telefon). Ethvert trin, der er nødvendigt i et vindmøllesystem til generering, transmission og lagring af elektrisk energi, vil i sagens natur indeholde nogle tab. Disse tab kan selvfølgelig reduceres!


Den bedste måde at opnå denne stigning i elektronisk effektivitet til en lav pris på er at købe elektroniske komponenter af god kvalitet til dit system. TESUP kan levere laderegulatorer, strøminvertere og kabelsystemer, som er velegnede og specielt designet til TESUP-turbiner. At købe et eller alle disse systemer til at komplementere dit vindmøllebaserede elproduktionssystem er en god måde at reducere tabene i dit system og i sidste ende generere mere strøm samlet set!


TESUP håber, at denne lille guide til nogle ineffektiviteter, du kan støde på, var nyttig! Forhåbentlig er du nu lidt mere velinformeret om vindmøllesystemer og hvor interessante de er!