35 mph |
20 mph |
10 mph |
5 mph |
سرعت باد |
292.2 |
54.5 |
6.8 |
9 watts |
قطر پره 4 Ft (1.21 m) |
657.4 |
122.7 |
15.3 |
1.9 |
قطر پره6 Ft (1.82 m) |
1188.3 |
221.7 |
27.7 |
3.5 |
قطر پره8 Ft (2.43 m) |
1875.2 |
349.9 |
43.7 |
5.5 |
قطر پره10 Ft (3.04 m) |
این جدول امکان پیشبینی توان تولیدی توربین باد را میدهد. میبایست اندازه پره و سرعت باد در نظر گرفته شوند. جدول فرض میکند که 15% توان خام باد را میگیرد. این درصد با نام ضریب توان (CP) شناخته میشود.
توان خام در باد به چگالی هوا، سرعت باد، و قطر پرهها بستگی دارد. سرعت باد جزئی ضروری است. انرژی در سرعت باد، بهصورت مکعبی افزایش مییابد. این بدین معنی است که توان در باد اساساً با سرعت باد افزایش مییابد.
مساحت جاروب شده یک توربین باد مساحتی است که در آن پرهها میچرخند و باد را جذب مینمایند. بنابراین هرچه پرهها بزرگتر باشد، مساحت جاروب شده بیشتر است. افزایش اندازه پره انرژی را به مقدار قابلتوجهی افزایش میدهد.
ازآنجاییکه باد دارای انرژی متفاوتی است، دارای چند وات در بادهای کم و مقدار قابلتوجهی وات در بادهای قوی است. ساخت توربینی که بتواند در رنجهای گستردهای کار کند، یا رنجهای مختلف را به هم تبدیل کند، آسان و عملی نیست؛ بنابراین بهتر است از توربینی استفاده کرد که برای سرعتهای متوسط باد طراحیشده است.
باد همواره در حال تغییر است و نوسانات توانی بسیار زیاد است. نیاز به مهار انرژی و ذخیره آن در زمانهایی که باد آرام است داریم. عموماً سیستمهای الکتریکی بادی کوچک از باتری اسید سرب استفاده میکنند.
میتوان توان خروجی توربین باد را از رابطه زیر استفاده کرد:
P=0.5*ρ*A*Cp*V3*Ng*Nb
P توان به وات
Ρ چگالی هوا
A مساحت جاروب شده روتور (مترمربع)
Cp ضریب توان
V سرعت باد (متر بر ثانیه)
Ng راندمان ژنراتور
Nb راندمان یاتاقان/ جعبهدنده