A szélenergia meghatározza a korlátokat és hatásokat a hozam optimalizálásához
Határozza meg a szélturbina üzemi korlátjait
Időjárási korlátok:
A szélturbina működését a lehető legkevésbé kell zavarniuk olyan meteorológiai jelenségeknek, mint hó, fagy, homokvihar, zivatar, jégeső stb.
Aerológiai korlátozások:
Ahhoz, hogy a projekt gazdaságilag nyereséges legyen, a szélturbinához erős és szabályos szél szükséges. A szél sebességének általában 4 és 25 m/s között kell lennie.
Fizikai korlátok:
A légkör összetétele, amelyet a szennyezés, a köd, a köd és általában minden olyan tényező befolyásol, amely megváltoztathatja a levegő sűrűségét, befolyásolja a szélturbina hatékonyságát.
A só vagy homok koncentrációja miatti korrózióhoz kapcsolódó stresszek:
A korróziós problémákat mindenki ismeri, aki a tenger közelében vagy homokos területeken él. Karbantartás nélkül a telepítés teljesítménye gyorsan csökken.
Hagyományosan a sótartalmat nagy térfogatú mintavevők alkalmazásával követték nyomon, majd a begyűjtött minták kémiai elemzését végezték. Ez a módszer azonban nem túl hasznos egy szélturbina esetében. A befogott léggömb azonban felhasználható a hüvely magasságában a potenciális helyeken található homok vagy só mennyiségének becslésére.
A só- vagy homokrészecskék függőleges koncentrációprofiljai egyszerű módon mérhetők az 1. ábrán bemutatott szivattyú és mintavevő zsák segítségével, az időzítő ravaszt úgy kell beállítani, hogy a mintavétel a mintavételi szintre való repülés után következzen be. A repülés végén a zsákokat a lehető leggyorsabban összegyűjtik és lezárják; az elemzést ezután a laboratóriumban végzik. A kívánt vegyületek levegőkoncentrációjának átalakításához vegye figyelembe az időtartamot és a szivattyúzási sebességet, és ismerje meg a szivattyú által elszívott köbméter levegő számát.
Helyi hatások a szélre
Terület:
A szélturbina-telepítés teljesítményének optimalizálása érdekében a tervezőnek meg kell választania a megfelelő helyeket a szélre gyakorolt helyi hatásnak megfelelően.
Helyrajz:
A topográfiai akadályok áthaladása során a légáramlás olyan változásokon megy keresztül, amelyek a szélsebesség növekedését okozhatják a dombok tetején.
Érdességváltozás:
Nagy magasságban, körülbelül egy kilométerrel a talaj felett a földfelszín hatása a széláramra gyakorlatilag nulla. Másrészt az alsó légrétegekben a talaj felszínéhez való súrlódás nagy hatással van a szél sebességére. Szélmező esetén meg kell különböztetni a terep érdességének hatását, a szomszédos akadályok és a táj kontúrjainak hatását.
Akadályok: Amikor egy akadály vagy elszigetelt épület egy nyílt helyen áll, a szél áramlása az áramlás irányában és az épület vagy akadály körül nagyon erősen zavart. Ha h az épület magassága és d az oldalhomlokzatnak a szél irányára merőleges mérete, akkor az áramlás ébrenléti zónát generál, amelynek kiterjedése az áramlás irányában 20 óra nagyságrendű, oldalirányban kb. 4 5 d-ig.
Kiválasztott helyszín értékelése
Ahhoz, hogy optimalizálja a helyének elhelyezkedését, a helyeket (mikroszitálás) a helyi szél jellemzőinek megfelelően kell megválasztani, és figyelembe kell venni a következő sajátosságokat:
- A szabálytalanság magassága és hossza közötti maximális arány nem haladhatja meg az 1/50 -et a szélturbinától 4 km-es körzetben, amely a gyengéden lejtős domboknak kedvez.
- A rotor legalacsonyabb pontjának legalább háromszor magasabbnak kell lennie, mint a szélső legnagyobb szélső szabálytalansága a szélturbinától 4 km-es körzetben.
- Természetes akadály, például fasor, vagy ember által előidézett akadályok, például épületek esetén az áramlást lefelé haladva az akadály magasságának körülbelül húszszorosának megfelelő távolság zavarja. Ezen a területen a szél erősen ingadozik, mind amplitúdóban, mind irányban. A szélturbinát minden esetben az akadályok hatásterületén kívül kell elhelyezni.
- Mivel a szélturbinának az uralkodó szelek felé kell orientálódnia, nem csak a sebességét, hanem a szél irányát is figyelembe kell venni.