Расчет производительности
~
Количество электроэнергии, вырабатываемое ветрогенератором
Мощность, развиваемую ветротурбиной, рассчитываем по формуле:
где N – мощность (кВт);
S = πR2 – площадь, ометаемая ротором, где R – длина лопасти (в нашем случае R = 12м);
ρ – массовая плотность воздуха, ρ = 1,02 кг/м3;
ξ – коэффициент использования ветра, принимаем равным 0,5;
V – скорость ветра, м/сек.
S = πR2 – площадь, ометаемая ротором, где R – длина лопасти (в нашем случае R = 12м);
ρ – массовая плотность воздуха, ρ = 1,02 кг/м3;
ξ – коэффициент использования ветра, принимаем равным 0,5;
V – скорость ветра, м/сек.
Средняя скорость ветра, по данным Гидрометеоцентра для Северо-Западного региона, составляет 4 м/сек и определяется на высоте 10 м.
Известно, что скорость ветра зависит от высоты. Для оценки скорости ветра на уровне установки ветроколеса применяем формулу:
Известно, что скорость ветра зависит от высоты. Для оценки скорости ветра на уровне установки ветроколеса применяем формулу:
где V0 – известное значение скорости ветра на высоте H0 = 10 м;
H – высота мачты ветрогенератора (в нашем случае 35 м);
V – определяемая скорость ветра;
а – эмпирический показатель степени равный 0,14;
H – высота мачты ветрогенератора (в нашем случае 35 м);
V – определяемая скорость ветра;
а – эмпирический показатель степени равный 0,14;
Прогнозируемая скорость ветра на высоте 35 м равна:
Тогда мощность, развиваемая ветроколесом:
Общее количество теоретически производимой электроэнергии Е за год с учетом КПД мультипликатора и электрогенератора η = 0,8 составит:
Однако принимая во внимание инерционность работы системы, а также учитывая технологические остановки для обслуживания ветрогенератора, мы понижаем ожидаемое количество электроэнергии за год до 50 МВт *ч. или 4,2 МВт *ч в месяц. Такого количества электроэнергии вполне достаточно для обеспечения электричеством кондоминиума из пяти семей. Излишки электроэнергии посредством теплового насоса переводятся в тепловую энергию. Для производства эквивалентного количества электроэнергии дизельным электрогенератором потребуется сжечь 20 000 литров дизтоплива.
Количество тепловой энергии, собираемой солнечными коллекторами за год
где Wc – среднегодовое количество энергии солнца, поступающее на квадратный метр поверхности земли в день (в нашем регионе – 3 кВт);
η – к.п.д. солнечного коллектора – 0,8;
Sс – площадь солнечных коллекторов (базовый комплект системы имеет 40 м2)
η – к.п.д. солнечного коллектора – 0,8;
Sс – площадь солнечных коллекторов (базовый комплект системы имеет 40 м2)
Тогда
что эквивалентно количеству тепла, получаемого при сжигании 3500 л дизельного топлива в отопительных котлах.
Эффективность энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии наиболее целесообразно сравнивать именно с энергоснабжением дизельными электрогенераторами и котлами, так как только эти традиционные источники энергии не привязаны к энергосетям и магистралям, а иначе пришлось бы учитывать стоимость их прокладки.
Общее количество энергии, вырабатываемое системой автономного энергоснабжения за год в условиях Северо-Западного региона, эквивалентно энергии, получаемой при сжигании как минимум 23,5 m солярки.
Эффективность энергоснабжения за счет возобновляемых источников энергии наиболее целесообразно сравнивать именно с энергоснабжением дизельными электрогенераторами и котлами, так как только эти традиционные источники энергии не привязаны к энергосетям и магистралям, а иначе пришлось бы учитывать стоимость их прокладки.
Общее количество энергии, вырабатываемое системой автономного энергоснабжения за год в условиях Северо-Западного региона, эквивалентно энергии, получаемой при сжигании как минимум 23,5 m солярки.