КПД ветродвигателя, достигается за счет возможность вращения лопастей на роторе. Эффективность ветродвигателя

Энергетическая эффективность ветрогенератора для дома. Исследование эффективности.

alternativenergy.ru

Энергетическая эффективность ветрогенератора для дома

Глобальные потребности в энергии непрерывно растут, но в скором времени эта тенденция должна столкнуться с исчерпанием мировых запасов нефти, что может породить энергетический кризис. В последние годы большие надежды, в смысле решения глобальной энергетической проблемы, возлагаются на альтернативные источники энергии и новейшие технологии. Ветряные электростанции с некоторых пор стали символом альтернативной и «экологичной» энергетики. Открытым остается вопрос энергетической и экономической эффективности ветрогенераторов в различных условиях эксплуатации по сравнению с традиционными источниками электроэнергии. В связи с либерализацией экономики и индивидуализацией социума, в последнее время увеличился интерес к автономным автоматизированным ветрогенераторам, не связанным с электросетью и обслуживающим индивидуальное жилье. Задачей является исследование энергетической и экономической эффективности автоматизированных автономных ветрогенераторов малой мощности методами статистического моделирования. Идея использовать «даровую» энергию ветра для получения электричества в собственном доме на первый взгляд очень привлекательна. Однако, как ни странно, электричество от домашнего ветрогенератора оказывается парадоксально дорогим. С одной стороны, электроснабжение домашнего хозяйства должно соответствовать двум обязательным условиям: 1 – это должен быть переменный ток 220 В частотой 50 Гц; 2 – электропитание должно быть бесперебойным. Ветер – явление непостоянное, и ветряк напрямую не сможет полноценно обеспечивать дом электричеством. Поэтому к затратам на ветрогенератор нужно добавить расходы на громоздкие и дорогие электрические аккумуляторы, накапливающие энергию ветра. Аккумулятор вырабатывает постоянный ток, который должен быть преобразован в переменный. Для этого необходим инвертор, стоимость которого дополнительно увеличивает затраты на получение «бесплатной энергии». Необходимость установки ветрогенератора на высокой мачте также увеличивает затраты. С другой стороны, все эти дополнительные устройства приводят к потерям энергии при ее хранении и преобразовании. Представляет интерес вопрос, можно ли добиться энергетической автономности индивидуального жилья за счет использования ветрогенератора, хотя бы в наиболее благоприятных для Украины условиях Крыма, где средняя скорость ветра доходит до 7 м/с (в степи на побережье и на возвышенностях). В качестве расчетного варианта была выбрана современная ветроэлектрическая установка ВЭУ-М-3/5. Она соответствует по мощности предъявляемым требованиям и является типичным представителем в своем классе. Это классический трёхлопастной ветроагрегат с неизменяемым углом установки лопастей, максимальной электрической мощностью 3 кВт, диаметром ветродвигателя 4,6 м и скоростью вращения 500 об/мин. Лопасть особой конструкции выполнена из стеклоуглепластика по специальной технологии, имеет высокий ресурс при малом весе и обеспечивает низкий уровень шума. Мачтовый комплект (труба на растяжках) максимально упрощен и удешевлен. Типовая конструкция индивидуального ветрогенератора Основой ВЭУ является разработанный специально для нее низкооборотный безредукторный электрогенератор. По принципу работы – это трехфазный многополюсный синхронный генератор переменного тока с возбуждением от редкоземельных постоянных магнитов. Мощность ветрового потока пропорциональна кубу скорости ветра и вычисляется по формуле: Зависимость мощности ветрового потока от скорости для ветрогенератора ВЭУ-М-3/5 приведена на рисунке ниже. На том же рисунке приведены паспортные значения электрической мощности ВЭУ-3/5. В рабочем диапазоне скоростей 3 – 11 м/с коэффициент использования мощности ветра ветрогенератором ВЭУ-3/5 составляет около 0,3. Это неплохое значение для ветроустановок. Даже теоретически невозможно достичь коэффициента 0,6, а реально, этот коэффициент еще в 1,5 – 2 раза меньше. При высоких скоростях ветра коэффициент использования уменьшается еще сильнее. Так, при скорости ветра 20 м/с мощность ветра доходит до 80 кВт, но генератор не в состоянии ее использовать. К сожалению, технически невозможно обеспечить высокий коэффициент использования мощности ветра в столь широком динамическом диапазоне ее изменения (на три порядка). Зависимость мощности от скорости ветра Структурная схема установки представлена на рисунке ниже. Ветрогенератор генерирует трехфазное переменное напряжение. Аккумуляторная батарея заряжается через выпрямитель постоянным током. Этим процессом управляет контроллер заряда. Аккумуляторная батарея нужна для сглаживания случайных колебаний нагрузки и мощности ветра. Регулирование и ограничение скорости вращения ветродвигателя при высоких скоростях ветра (до 40 м/с) достигается за счет электромагнитного торможения генератором. Если при этом аккумулятор уже заряжен, то генерируемая избыточная энергия рассеивается в резистивных трубчатых электронагревателях (ТЭН-ах). Структурная схема энергетической установки Питание бытовых электроприборов переменным напряжением 220 В, 50 Гц осуществляется от аккумуляторной батареи через инвертор. В случае отсутствия ветра, используется резервный бензиновый электрогенератор. Хотя резервный генератор может непосредственно питать бытовые электроприборы, такой режим энергетически невыгоден. Большую часть времени резервный генератор будет недогружен из-за непостоянства потребляемой мощности. Выгоднее заряжать от него аккумулятор (через выпрямитель). При этом резервный генератор будет включаться изредка и кратковременно, но на полную мощность. В таком режиме ресурс моточасов бензинового генератора и топливо будут использованы наиболее рационально. Количественно изменчивость ветра характеризуется графиками плотности распределения скорости и автокорреляционной функции. Имеется ввиду среднечасовая скорость. Плотность распределения описывает частоты повторяемости различных скоростей. Для ветра характерна сильная несимметрия распределения скорости. Подходящей теоретической моделью считается распределение Вейбулла. На рисунке ниже приведено требуемое теоретическое распределение Вейбулла. Параметр a, определяющий несимметрию, принят равным 1,5. Параметр b, определяющий среднее значение, принят равным 7 м/с. Это типичные для крымских ветров значения. Плотность распределения скорости ветра Автокорреляционная функция отражает относительную стабильность скорости ветра на коротких временных интервалах (если в данный момент штиль, то велика вероятность, что через час тоже будет штиль). Типичное характерное время автокорреляции скорости ветра около 10 часов. На более длинных интервалах взаимозависимость резко ослабляется. Автокорреляционная функция скорости ветра На рисунке ниже приведена статистическая модель всей ветроэнергетической установки (включая аккумулятор и резервный бензиновый генератор) в среде программного средства VisSim. Такт моделирования 1 с соответствует 1 часу в реальном времени. Внутренняя структура модели спрятана внутри блока Power Installation Model. Выведены осциллограммы основных переменных модели. Статистическое моделирование энергоустановки Generator capacity – потенциальная мощность генератора (кВт). Такую мощность генератор может выдавать, если потребитель может ее всю принять. В противном случае реально генерируемая мощность будет меньше. Power generation – реально генерируемая мощность (кВт). Она расходуется на зарядку аккумулятора и питание потребителя. Power demand – требуемая потребителем мощность (кВт). Благодаря наличию аккумулятора и резервного генератора, потребность удовлетворяется на 100%, то есть требуемая мощность всегда совпадает с реально потребляемой мощностью. Но потребляемая мощность не совпадает с генерируемой мощностью, так как аккумулятор то заряжается за счет избытка генерируемой мощности, то разряжается для покрытия избыточной потребности. Charge – заряд аккумулятора (кВт•час). Меняется в пределах от 0 до 20 кВт•час (это предельная емкость аккумулятора). Power reserve – мощность резервного бензинового генератора (2,5 кВт). Изредка кратковременно включается при слабом ветре, когда заряд аккумулятора приближается к нулю и его нужно подзарядить. Регулировочная характеристика включения резервного генератора приведена на рисунке ниже. Резервный генератор включается, если заряд аккумулятора падает ниже 2 кВт·час, и выключается, когда заряд аккумулятора доходит до 7 кВт·час. Регулировочная характеристика включения резервного генератора Изготовитель ветрогенератора рекомендует использовать аккумулятор с энергетической емкостью 20 кВт·час (суточный запас энергии). Представляет интерес для исследования следующий вопрос. Можно ли обойтись без резервного бензинового генератора, увеличив емкость аккумулятора? На первый взгляд это представляется возможным, ведь средняя потенциальная мощность ветрогенератора превышает среднюю потребность. На рисунке ниже приведена зависимость продолжительности включений (ПВ) резервного генератора от емкости аккумулятора (по результатам статистического моделирования). Из графика видно, что ПВ действительно уменьшается с увеличиением емкости аккумулятора. Но даже при четырехкратном увеличении емкости до 80 кВт·час (аккумулятор тогда будет весить 2 тонны!) не удается довести ПВ до нуля. Таким образом, избавиться от резервного бензинового генератора за счет увеличения емкости аккумулятора практически нереально. Зависимость продолжительности включений (ПВ) резервного бензогенератора от емкости аккумулятора На рисунке ниже приведен баланс средних мощностей ветрогенератора по результатам моделирования. Средняя мощность ветрового потока достаточно велика и составляет 12 кВт. Однако текущая мощность ветра изменяется в очень широком динамическом диапазоне, от нуля до сотни киловатт. Практически невозможно создать ветрогенератор, эффективно работающий во всем этом диапазоне мощностей. Поэтому в среднем эффективность использования мощности ветра невысокая. Так, установленная мощность генератора в 4 раза меньше, что составляет всего 3 кВт. Такую максимальную электрическую мощность можно получить при стабильной скорости ветра 11 м/с и согласованной нагрузке. Излишек мощности при больших скоростях ветра просто пропадает. Если учесть нестабильность ветра, то средняя потенциальная электрическая мощность составит 1 кВт (и это при условии, что нагрузка отбирает всю генерируемую мощность). Если учесть еще несогласованность нагрузки (максимумы потребления не соответствуют максимумам производительности), то реальная генерируемая мощность будет еще меньше в 1,6 раза, что составит 0,636 кВт (и это несмотря на наличие аккумулятора). Коэффициент использования установленной мощности генератора составляет всего 0,636/3 = 0,021 = 21%. В электрическую энергию превращается всего 0,636/12 = 0,053 = 5,3% от первоначальной энергии ветра. Баланс средних мощностей Резервный бензиновый генератор, изредка включающийся при недостаточном ветре (ПВ=4,6%), добавляет в среднем 0,113 кВт. В результате, получаем среднюю генерируемую мощность 0,75 кВт. Средние генерируемые мощности, кВт Из-за потерь в аккумуляторе и инверторе, реальная мощность, отдаваемая потребителю, будет еще меньше (в 1,4 раза) и составит 0,54 кВт. Это соответствует среднемесячному потреблению 0,54·24·30 = 390 кВт·час электроэнергии. Состав бытовых электроприборов и режим их использования должен быть выбран соответственно. Это скромно, но достаточно комфортно для небольшого индивидуального дома. Общая месячная плата за электроэнергию 1500 грн складывается из амортизационной платы за установленное оборудование 1080 грн (срок окупаемости принят 10 лет) и платы за бензин для резервного бензогенератора 430 грн. Месячная плата за электроэнергию, грн Стоимость одного киловатт-часа электроэнергии будет 1500/389 = 3,88 грн, что на порядок больше стоимости электроэнергии от сети. Энергетическая автономность частного жилья за счет использования автоматизированного ветрогенератора технически достижима, однако плата за автономность оказывается высокой. Стоимость ветро-электро-энергии, даже в условиях Крыма (наилучшие в Украине, средняя скорость ветра до 7 м/с), оказывается на порядок больше, чем при питании от электросети. Энергетическая эффективность индивидуального ветрогенератора весьма мала. Средняя потребляемая электрическая энергия составляет всего 4.5% от средней мощности ветрового потока, проходящего через ветрогенератор, и 18% от установленной мощности электрогенератора. Основным фактором, мешающим увеличить энергетическую эффективность ветрогенератора, является случайная изменчивость мощности ветрового потока в большом динамическом диапазоне (на три порядка). Рекомендуется использовать ветрогенератор с диаметром лопастей 4,5 м, скоростью вращения 500 об/мин, высотой мачты 10 м, безредукторным синхронным многополюсным генератором с постоянными магнитами мощностью 3 кВт, аккумуляторную батарею энергоемкостью 20 кВт·час, массой 500 кг, резервный бензогенератор на 2,5 кВт, инвертор на 4,5 кВт. Такая установка обеспечит среднее потребление электроэнергии 390 кВт·час в месяц по цене 3,88 грн за киловатт·час. За расчетный срок окупаемости 10 лет придется три раза сменить бензогенератор и один раз аккумуляторную батарею. Работа самого ветрогенератора предполагается безаварийной и не требующей техобслуживания. Без резервного бензогенератора невозможно обеспечить бесперебойное снабжение электроэнергией даже при четырехкратном увеличении емкости аккумуляторной батареи от рекомендуемой. Следовательно реально достижима лишь автономность от электросети, но не от поставок углеводородного топлива.

С.В. Иносов, Л.Г. Соболевская, О.В. Чернявский

econet.ru

Роторный ветродвигатель

Патентом Российской Федерации RU 2210000 зарегистрировано изобретение. Имя изобретателя Туркин К. Н., имя патентообладателя Секерин А. П.

Изобретение относится к экологически чистой ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии или выполнения механической работы, например для создания электростанций в труднодоступных районах или местах, где преобладают постоянные ветры.

Технический результат, заключающийся в повышении эффективности использования энергии ветра и КПД ветродвигателя, достигается за счет того, что в ветродвигателе, содержащем каркас, закрепленный на нем с помощью подшипников вал и рабочие лопасти, соединенные с валом, имеют возможность вращения с ним. Рабочие лопасти ротора выполнены в виде пластин с переменной толщиной и шириной, которые в вертикальной плоскости изогнуты по спирали, а в горизонтальной - по дуге.

Поиск источников энергии интересует человечество с давних пор. В последние десятилетия возродился интерес к экологически чистым и ресурсосберегающим установкам, использующим энергию естественных природных сил - ветра и воды. На суше и на море широко используются ветровые и волновые двигатели, использующие силу ветра и энергию морских течений и приливов.

В роторных ветродвигателях ветроприемным устройством являются лопасти, имеющие различную форму

Известно множество разновидностей ветродвигателей: с горизонтальной (например, карусельные, барабанные) или с вертикальной (крыльчатые, роторные) осью вращения, с плоской формой вращающихся ветроприемных частей или в виде различных криволинейных поверхностей. Основной частью любого из таких ветродвигателей является ветроприемное устройство, непосредственно подверженное действию воздушного или водяного потока и преобразующее кинетическую энергию этого потока в механическую работу. В роторных ветродвигателях ветроприемным устройством являются лопасти, имеющие различную форму.

Например, известна роторная ветроэнергетическая установка (патент РФ 2130127, МПК F 03 D 7/02, 04.03.1998) с горизонтальным валом отбора мощности, ветровое колесо которой имеет смонтированные посредством радиальных несущих опор радиально расположенные конусообразные роторы с концевыми диафрагмами - образного профиля. При этом конусы роторов обращены большими основаниями к валу отбора мощности, а меньшими основаниями - к периферии ротора и выполнены с углом конусности в пределах 2-4°. Кроме того, ротор разделен на части дополнительной разделительной диафрагмой, расположенной на теле ротора между концевыми диафрагмами. Части ротора выполнены с возможностью автономного вращения вокруг продольной оси ротора и относительно друг друга и имеют различные углы конусности, величина которых уменьшается от центра ветрового колеса к периферии ротора, что позволяет повысить коэффициент использования ветрового потока.

Особенностью данной конструкции является большая общая площадь установки и сложность передачи мощности к исполнительным механизмам.

Известен роторный ветродвигатель, содержащий установленный на вертикальном валу ротор, размещенный в корпусе (патент РФ 2118703, МПК F 03 D 3/00, 1998). Ротор выполнен с двумя крыльями в форме двух полуцилиндров, смещенных относительно друг друга на расстояние не меньшее, чем величина их радиуса, и жестко закрепленных между верхним и нижним дисками. Крылья ротора выполнены с продувными закрылками в форме вогнутых пластин, а корпус снабжен створками для входа и выхода воздушного потока и направления его на крылья ротора и выполнен в виде диффузора. В данном изобретении решается задача создания простой и надежной конструкции ветродвигателя с использованием легких материалов - фанеры, пластмассы, текстолита, тонколистового металла. Однако данная конструкция отличается низкой устойчивостью к сильным порывам ветра и ураганам, а также мало пригодна для серийного производства.

В данном изобретении решается задача создания простой и надежной конструкции ветродвигателя с использованием легких материалов

В изобретении по патенту РФ 2169857, МПК F 03 D 3/02, 21.03.2000, также предлагается вариант ветряного агрегата с упрощенной конструкцией, в котором на неподвижном центральном валу размещен подвижный каркас с плоскими рабочими лопастями. Над каждой рабочей лопастью при посредстве планетарного зубчатого редуктора установлен флюгер, ось которого укреплена с возможностью поворота в корпусе редуктора. При этом центральный вал выполнен в виде ресивера для закачки в него сжатого воздуха от установленного на агрегате компрессора. Эта конструкция также отличается громоздкостью и низкой устойчивостью к сильным порывам ветра.

Общим недостатком аналогов является необходимость значительного начального стартового момента, что уменьшает КПД ветродвигателей.

Как следствие, это вызывает импульсивность их работы, что отрицательно сказывается на приводимых механизмах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению можно считать роторный ветродвигатель с ротором Савониуса (Шефтер Я.И., Рождественский И.В. Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках.-1967, стр. 18,19).

Агрегат представляет собой каркас, в котором размещена система из четырех попарно соосных полуцилиндров, установленных на горизонтальные диски. Для повышения эффективности работы ветродвигателя вся конструкция поднята на высокую мачту, на которой предусмотрена специальная площадка для обслуживающего персонала. Приводимые механизмы размещаются на земле, в створе между опорами мачты.

Недостатками прототипа являются:

- неравномерная работа ротора при разных скоростях и направлениях ветра, и как следствие, большой стартовый момент при запуске ветродвигателя;

- необходимость учета рельефа местности: для работы ветродвигателя предпочтителен рельеф с постоянным и прямым потоком воздушных масс;

- низкое сопротивление конструкции к сильным порывам ветра и ураганным ветрам, которые могут привести к ее разрушению вследствие общей громоздкости конструкции;

- сложность технического обслуживания, связанная с необходимостью подъема на мачту.

Для повышения эффективности работы ветродвигателя вся конструкция поднята на высокую мачту, на которой предусмотрена специальная площадка для обслуживающего персонала

Задача предлагаемого решения - повышение эффективности ветродвигателя.

Для решения поставленной задачи предлагается конструкция роторного ветродвигателя, содержащего каркас, закрепленный на нем с помощью подшипников вал и рабочие лопасти, соединенные с валом с возможностью вращения с ним, причем рабочие лопасти выполнены в виде пластин с переменной толщиной и шириной, которые в вертикальной плоскости изогнуты по спирали, а в горизонтальной - по дуге.

Для крепления к центральному валу и передачи мощности на вал рабочие лопасти ротора соединяются с валом и фиксируются относительно друг друга с помощью коромысел и стяжек. Такое крепление лопастей ротора не перекрывает канал перемещения воздушных масс, что уменьшает гидравлическое сопротивление ветродвигателя в целом.

Рабочие лопасти ротора предлагается выполнять изогнутой формы, так чтобы угол подъема наружной кромки лопастей (так называемый угол атаки) составлял от 0 до 180°. Это позволит обеспечить подъем воздушных масс от нижнего основания конструкции вверх и поступление новых воздушных масс, независимо от условий местности, в которой устанавливается двигатель, и приведет к увеличению скорости вращения лопастей. Для увеличения рабочей площади ветроприемных поверхностей, а также для удобства транспортировки рабочие лопасти ротора могут быть выполнены сборными.

Предлагаемое конструктивное решение обеспечивает равномерность работы ветродвигателя и резко повышает его эффективность при любой скорости ветра. Изогнутая во всех направлениях форма ветроприемных лопастей образует постоянную рабочую поверхность, обращенную к потоку воздуха независимо от направления его движения, и значительно снижает уровень стартового момента для запуска ветродвигателя. Кроме того, предлагаемая форма рабочих лопастей ротора обеспечивает работу двигателя и с восходящими, и с нисходящими потоками воздуха, повышая тем самым его КПД и эффективность использования в целом.

Ветродвигатель работает следующим образом:

Поток движущегося воздуха, набегая на внутреннюю стенку одной из рабочих лопастей ротора, благодаря вогнуто-выпуклому винтообразному ее исполнению, автоматически поворачивает жестко связанные между собой лопасти. Коромыслами движение передается валу, который, в свою очередь, передает вращающий момент на второй вал. Поток входящего воздуха поднимается винтообразно по лопастям. При этом снимаются вихревые потоки с кромок лопастей, уменьшается их лобовое сопротивление и скорость вращения ротора увеличивается. С подъемом воздушных масс вверх появляется тяга, провоцирующая поступление новых воздушных масс, и все эффекты усиливаются. Это влечет за собой увеличение вращающего момента и передачу его через вал храповому механизму, который вращает маховик энергоаккумулятора. В энергоаккумуляторе происходит накопление энергии, что позволит стабилизировать число оборотов и обеспечить более устойчивую работу ветродвигателя. С вала вращение передается и другим потребителям механической энергии.

Предлагаемое конструктивное решение обеспечивает равномерность работы ветродвигателя и резко повышает его эффективность при любой скорости ветра

В отсутствии ветра маховик вращается за счет накопленной энергии, а храповой механизм отключает рабочие лопасти ротора, что позволит предохранить ветродвигатель от перегрузок и, следовательно, повысить его надежность и долговечность.

Технические преимущества использования предлагаемого роторного ветродвигателя состоят в следующем.

1. Изогнутая винтообразная форма рабочих лопастей ротора благодаря изменяемому углу атаки всегда обращена к поступающему потоку воздуха, независимо от направления его движения. За счет этого создается смерчеподобный поток воздуха, что уменьшает лобовое сопротивление, а также резко повышает эффективность двигатели при любых скоростях ветрового потока, независимо от рельефа местности.

2. Как следствие, стартовый момент запуска ветродвигателя минимален.

3. Благодаря переменному сечению и дугообразному профилю рабочих лопастей ротора увеличивается их аэродинамический эффект.

4. Как следствие первых трех качеств, конструкция предлагаемого ветродвигателя может выдерживать большие ураганные ветры и резкие порывы, сохраняя стабильную, надежную и безопасную работу агрегата.

5. Конструктивные особенности рабочих лопастей ротора позволяют с одинаковой эффективностью использовать в качестве рабочей среды не только воздушные потоки любых направлений - прямые горизонтальные, восходящие, нисходящие, но и водные, то есть использовать двигатель как гидроагрегат.

Из технических преимуществ вытекают экономические. Так как отпадает необходимость устанавливать рабочую часть ветродвигателя на высокую мачту, облегчается оперативный доступ при его ремонте и техническом обслуживании. При этом все приемные механизмы также устанавливаются внизу, что облегчает их подсоединение к двигателю.

Возможность выполнения ротора в виде сборной конструкции позволяет варьировать его длину и упростить транспортировку двигателя.

Роторный ветродвигатель может найти широкое применение, особенно в условиях сельской местности, а также в геологических партиях.

Компактность конструкции и ее простота делают возможным значительно снизить материалоемкость ветродвигателя и в целом себестоимость агрегата, что привлечет внимание к нему потенциальных потребителей.

Источник: https://ntpo.com/patents_electricity

СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА "СЕВЕР ПРОМЫШЛЕННЫЙ" № 11 ЗА 2007 ГОД

helion-ltd.ru

Эффективность ветровой турбины,лопасти ветродвигателя | ВЕТРОДВИГ.RU

Чтобы гарантировать работоспособность ветрогенератор, который является большим в работе размера в лучшей манере, новый вид обтекаемой технологии может скоро быть введен. Наряду с другими аспектами, он будет сосредоточен на эффективности лопастей используются в ветровых турбин. Кроме других аспектов, это сосредоточится на эффективности лопастей, используемых в ветрогенераторе. Технология поможет в повышении эффективности этих турбин при различных ветровых условиях. Технология поможет в увеличении эффективности этих ветродвигателей при различных состояниях ветра. Это важное событие в области возобновляемых источников энергии после новых ветроэнергетических турбин генерирующих мощностей получил добавлены новые угольные выработки электроэнергии в 2008 году. Это — существенное развитие в области возобновляемого источника энергии после того, как новая способность производства электроэнергии ветродвигателя была добавлена к новому отапливаемому углём производству электроэнергии в 2008.[ad#строчный]

Тестирование новой системы для оптимизации эффективности ветровых турбин и их лопасти Тестирование новых систем, чтобы оптимизировать эффективность ветрогенератора и их лопастейСиракузского университета исследователи Guannan Ван, Басман Эль-Хадиди, Якуб Вальчак, Марк Глаузер и Хироси Хигучи тестировании новых интеллектуальных-системы, основанной активных методов контроля при поддержке Министерства энергетики США через Университета Миннесоты Ветер-энергетического консорциума. Исследователи Сиракузского университета Гуэннэн Ван, Basman, эль Hadidi, Якуб Волкзэк, Марк Глэюзр и Хироши Хигучи проверяют новую интеллектуальную систему, базировали активные способы управления с поддержкой от американского Министерства энергетики до университета Миннесотского энергетического Консорциума Ветра. Они записывают данные в интеллектуальный контроллер после получения примерное представление о потоке условия по лезвию поверхностей от измерений на поверхности. Они делают запись данных в умном диспетчере после получения общего представления о состояниях потока по поверхностям лопасти от поверхностного измерения. Это помогает им осуществлять в режиме реального времени срабатывания на лопастях. Это помогает им осуществить приведение в действие в реальном времени на лопастях. Таким образом, не только эффективность ветровых турбин системы увеличивается, а поток воздуха также можно управлять. Таким образом, не только эффективность системы ветродвигателя увеличена, но и потоком воздуха можно также управлять.

Преимущества новой системы для оптимизации эффективности ветровых турбин и их лопасти Преимущества новых систем, чтобы оптимизировать эффективность ветрогенератора и их лопастей

* Они уменьшают шум.* Они уменьшают вибрацию.

Новые разработки, которые решаются, чтобы сделать ветрогенератор и лопасти более эффективными.

[ad#строчный 2]

* Общий рабочий объем ветровой турбины может быть увеличен с помощью управления потоком подвесных стороне лезвия за половину радиуса. Полная рабочая область ветродвигателя может быть увеличена при использовании управления потоками на навесной стороне лопасти вне половины радиуса. Попытки, направленные на увеличение номинальной выходной мощности без увеличения уровня рабочего диапазона. Попытки предпринимаются, чтобы увеличить номинальную выходную мощность, не увеличивая уровень операционного диапазона.* Безэховой камере создается меры для измерения и определить эффекты управления потоком спектр шума ветровой турбины. Сурдокамера — установка, чтобы измерить и определить эффекты управления потоками на шумовом спектре ветродвигателя.* Чтобы узнать крыла подъемной силы и сопротивления с подходящими характеристиками потока управления в то время как подвергается крупномасштабного течения неустойчивы, предпринимаются усилия для характеристики крыла в безэховой объекта аэродинамической трубе Сиракузского университета. Чтобы знать подъем крыла и особенности бремени с подходящим управлением потоками в то время как выставлено крупномасштабному неустойчивому потоку, усилия прилагаются, чтобы характеризовать крыло в безэховом средстве аэродинамической трубы на Сиракузском университете.* Ученые также пытаются достичь большей эффективности путем размещения лопастей под различными углами по аэродинамической трубе испытания 2,5 МВт турбин профиля поверхности и компьютерное моделирование. Ученые также пытаются достигнуть большей эффективности, помещая лопасти в различные углы посредством испытаний в аэродинамической трубе поверхностей крыла ветродвигателя на 2.5 мегаватта и компьютерных моделирований.

Недостатки энергии ветра турбины и их лопасти Недостатки энергетических ветродвигателей ветра и их лопастейЛезвия лицо много вызов в то время как избиение воздуха. Лопасти оказываются перед большой проблемой при избиении воздуха. Ученые из Университета Миннесоты рады возвести этот процесс называется перетащить путем размещения этих небольших канавок или треугольной риблет забил в покрытие на поверхности лопаток турбины. Ученые из университета Миннесоты ожидают устанавливать этот процесс, названный бременем, помещая эти маленькие углубления или треугольный riblets, выигранный в покрытие на поверхности лопасти ветродвигателя. Небольшой рощи размером от 40 до 225 микрон сделать лезвие выглядеть гладким. Маленькие рощи размера между 40 — 225 микронами заставляют лопасть выглядеть гладкой. При использовании в аэро плоскости, риблет были очень успешными. Когда использующийся в аэро самолете, riblets были очень успешны. С их основная структура такая же, как крылья самолета, они были в состоянии уменьшить сопротивление на 6 процентов в самолете. С их базовой структурой, являющейся тем же самым как крылья самолета, они смогли уменьшить бремя на 6 процентов в самолетах. Но так как лопатки турбин имеют толщину креста близкие разделе ступицы и есть много хаоса на земле, эта технология не удалось в ветровых турбин. Но так как у лопастей ветродвигателя есть толстое поперечное сечение близко к центру и есть большой хаос в земле, эта технология, подведенная в ветрогенераторе.

Все, что работает на энергии ветра в том числе ветровых турбин потребностей устойчивый поток ветра, чтобы нормально функционировать. Что-либо работающее над энергией ветра включая ветрогенератор нуждается в устойчивом потоке ветра, чтобы функционировать должным образом. Лопастей ветровой турбины, когда сталкивается с экстремальными условиями, изнашивается очень быстро. Лопасти ветродвигателя, когда столкнуто с чрезвычайными состояниями, стираются очень быстро.

Дизайн ветровых турбин считается нецелесообразным, несмотря на то, что стоимость изготовления власти через них снизилась. Дизайн ветрогенератора не считают соответствующим, несмотря на то, что стоимость создания мощности через них уменьшила.

Хотя энергия ветра турбины, их лезвия и риблет может иметь некоторые недостатки, они все еще могут рассматриваться как очень эффективный и надежный источник энергии. Хотя у энергетических ветродвигателей ветра, их лопастей и riblets могут быть некоторые недостатки, их можно все еще рассмотреть как очень эффективный и надежный источник энергии. Имея это в виду, встреча была организована в Лонг-Бич, Калифорния по merican физического общества Отделения Динамики Жидкости для оценки способов, с тем чтобы наилучшим образом использовать ветровые турбины. Помня это, встреча была назначена в Лонг-Бич, Калифорния merican Физическим Общественным Подразделением Гидрогазодинамики, чтобы оценить способы позволить лучшее использование ветрогенератора. Кроме того, проект по использованию риблет для повышения эффективности ветровой турбины на 3 процента в настоящее время работает на Роджера Арндт, Леонардо П. Чаморро и Фотис Сотиропулос из Университета Миннесоты. Кроме того, проект использовать riblets, чтобы увеличить эффективность ветродвигателя на 3 процента работается на Роджером Арндтом, Леонардо П. Чаморро и Fotis Sotiropoulos из университета Миннесоты.

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

vetrodvig.ru

Повышение эффективности в маломощных ветрогенераторах

Крупномасштабная добыча энергетических ресурсов земли приводит к постепенному их иссяканию, что заставляет человечество вновь обратиться к возобновляемым источникам энергии. Особое место среди возобновляемых источников энергии занимает ветроэнергетика. Для Украины, до недавнего времени, эта область энергетики оставалась неприоритетной, но сейчас она начинает развиваться и приобретает все большие масштабы.

Среди ветрогенераторных установок (ВУ) малой мощности, до 5-10 кВт, по их назначению и нагрузке можно выделить установки, работающие автономно с накопителем либо на общую энергосистему. В большинстве установок мощность, отбираемая от ветрогенератора (ВГ), фиксируется на некотором постоянном уровне, который задается обычно уровнем токоограничения установки. Если генерируемая ВУ энергия меньше этого уровня, то преобразования не происходит, и установка находится в режиме ожидания.

Ввиду того, что область постоянно действующих ветров может находиться на достаточно низком уровне (3-4 м/с), уровень заданной, отбираемой мощности нужно устанавливать на таком уровне, чтобы обеспечить работу установки в нижнем уровне диапазона изменения скоростей ветров. Это обеспечивает практически постоянную работоспособность ВУ, но понижает ее использование на более высоких скоростях ветров, когда потенциально можно отдать мощности больше, чем установленный уровень.

С другой стороны, повышение уровня отдаваемой мощности может быть ограничено предельными токами заряда накопительных элементов, и привести также к недоиспользованию установки на низких скоростях ветров.

Для повышения эффективности использования генерируемой энергии предлагается использовать систему управления преобразователя с переменным уровнем отбираемой мощности, который зависит от того, какую мощность может обеспечить ВУ в данный момент. Предлагаемая система касается ВУ без систем механической стабилизации скорости, работающих непосредственно на сеть.

Для преобразования энергии используется ВУ мощностью 5 кВт. Диапазон скоростей ветра, при которых ожидается работоспособность установки, 3-20 м/с. При таком диапазоне изменения скоростей ветра энергия, которую может отдать ВГ, изменяется в диапазоне 200-5000 Вт, при диапазоне скорости вращения вала ВГ 50-650 об./мин. Сеть, на которую работает установка, представляет собой трехфазную сеть переменного напряжения 380 В промышленной частоты. Перед системой управления стоит задача передавать в сеть такую мощность, которую в данный момент может обеспечить ветрогенератор и таким образом обеспечить максимальный коэффициент использования ВУ. Функциональная схема системы представлена на рисунке 1. Рисунок 1. Функциональная схема системы ВУ малой мощности 5-10 кВт без механической стабилизации скорости вращения, работающей параллельно сети Она включает в себя собственно генератор, в качестве которого используется вентильная машина с постоянными магнитами, стабилизатор напряжения и инвертор, ведомый сетью. На вход инвертора подается постоянное по величине напряжение Uст = 250 В и задание на отдаваемую в сеть мощность Рз. На выходе инвертор подключается к трехфазной сети и инвертирует энергию в сеть. Для нормальной работы инвертора на его входе необходимо поддерживать постоянное по величине напряжение с точностью 5%. Стабилизатор напряжения должен обеспечить постоянное выходное напряжение при изменении в широких пределах входного напряжения. В общем случае, при указанном выше диапазоне ветров, входное напряжение стабилизатора Uг может колебаться в пределах 70-300 В. На входе генератора - скорость вращения вала генератора wг, предаваемая ему от вала установки, на котором расположены лопасти, через мультиплексор. При таком выходном напряжении стабилизатор должен предусматривать возможность как повышения, так и понижения входного напряжения. При этом максимальная кратность повышения входного напряжения составит около 4, а понижения - не более 0.8. Если входное напряжение стабилизатора превышает заданный порог, то стабилизатор и установка в целом отключаются и переходят в режим ожидания.

Силовая часть стабилизатора с учетом этих требований выполнена по безтрансформаторной схеме с одной общей индуктивностью. Функциональная схема силовой части стабилизатора напряжения для ВУ показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Функциональная схема силовой части стабилизатора ВУ Представленная схема может работать в двух режимах: режиме повышения, когда напряжение на входе стабилизатора меньше, чем напряжение стабилизации, и режиме понижения, когда напряжение на входе стабилизатора больше, чем напряжение стабилизации. В первом режиме ключ К1 замкнут, а ключ К2 работает с некоторой скважностью, образуется так называемая бустерная схема. При этом, когда ключ К2 замкнут, напряжение на входе стабилизатора прикладывается к индуктивности L1 и по ней протекает ток. При этом запасается энергия в индуктивности. Когда ключ К2 размыкается, в индуктивности возникает ЭДС самоиндукции, которая складывается с напряжением входа стабилизатора, и на выходе стабилизатора получается напряжение выше, чем напряжение на входе стабилизатора.

Во втором случае, когда схема работает в режиме понижения, ключ К2 разомкнут, а ключ К1 работает с некоторой скважностью, при этом образуется так называемая чопперная схема понижения. Индуктивность вместе с выходной емкостью С2 исполняет роль фильтра. Величина скважности, с которой работают ключи в каждом из режимов, определяется схемой управления, частота коммутации ключей 20 кГц. Принципы работы импульсных устройств, построенных по такой методике, подробнее изложены в материале «Электропривод по схеме: импульсный источник питания понижающего типа – двигатель» (Шпиглер Л. А.). Для определения энергетических показателей ВУ стабилизатор оценивает входное напряжение и в соответствии с заложенной функцией, представляющей собой зависимость допустимой отдаваемой мощности от его напряжения при данной геометрии ВУ (величина лопасти, угол атаки), выдает задание на отдаваемую инвертором в сеть мощность. Вместе с формированием задания для инвертора стабилизатор формирует токоограничение, не превышающее максимальный ток, который может отдать генератор, чтобы максимально использовать установку, но не перегрузить ее, что неизбежно приведет к снижению скорости вращения установки и конечной ее остановке. Структурная схема системы показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Структурная схема системы управления ВУ Система управления выполнена по принципу подчиненного управления с пропорционально - интегральными регуляторами напряжения и тока (РН и РТ). Выходной сигнал с регулятора напряжения подается на узел зависимого токоограничения (ЗТ), который формирует закон токоограничения в соответствии с заложенной функцией. Силовая часть стабилизатора (СТ) представлена инерционным звеном, а инвертор, исполняющий роль нагрузки, представлен звеном с изменяющимся внутренним сопротивлением, которое также изменяется в соответствии с заданием, формируемым звеном (ЗН). Внутри этого звена заложена нагрузочная характеристика установки; с ее помощью можно определить величину мощности, которую может отдать установка в каждом конкретном режиме ВУ и сети. Типовые нагрузочные характеристики ВУ описаны в материале «Возобновляемые источники энергии» (Твайдел Дж., Уэйр А.). Результаты моделирования по структурной схеме системы, изображенной на рисунке 3, показаны на рисунке 4. Рисунок 4. Результаты моделирования системы: 1 - график изменения входного напряжения стабилизатора, пик на графике соответствует порыву ветра; 2 - график изменения выходного напряжения стабилизатора ВУ, В; 3 - графики изменения тока стабилизатора Из полученных графиков можно сделать вывод о работоспособности предложенной системы и ее эффективности при изменяющейся скорости ветра. Отработка системой заложенной характеристики составляет практически 100%, это видно из совпадения задания на ток и фактического тока системы, а нестабильность выходного напряжения стабилизатора составляет не более 3%.

По предложенной структурной схеме системы и стабилизатора был спроектирован и создан опытный образец стабилизатора, а также проведены его испытания вместе с генератором мощностью 5 кВт и ведомым сетью инвертором немецкой фирмы Test&Power Solutions мощностью 6 кВт. При этом система стабилизации выходного напряжения стабилизатора была создана цифровом виде с использованием микроконтроллера фирмы Texas Instruments. Результаты экспериментального исследования системы, представляющие собой зависимость мощности, отдаваемой в сеть инвертором, от скорости вращения вала ВГ, показаны на рисунке 5.

Рисунок 5. Результаты экспериментального исследования системы ВУ Результаты экспериментального исследования подтверждают теоретические данные, полученные при моделировании структуры системы, и показывают ее эффективность в широком диапазоне скоростей вращения вала генератора, а значит и скоростей ветрового потока. После проведения экспериментальных исследований опытного образца стабилизатора была выпущена опытная серия стабилизаторов в количестве 10 шт. для маломощных ВУ мощностью 5 кВт.

Смотров Е.А., Вершинин Д.В., Гулый М.В.

econet.ru

Изобретен эффективный ветрогенератор | Журнал Популярная Механика

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) разработали горизонтальный ветрогенератор, который может быть в 10 раз мощнее традиционных ветряков. Особенность разработки — не только в выборе места установки генератора — на воде, но и в горизонтальном способе его размещения: авторы изобретения предложили положить ротор на воду.

Главная проблема всей современной ветроэнергетики — это ее себестоимость, которая не конкурентоспособна с традиционными источниками энергии — гидро-, тепло- и атомными электростанциями. Эта задача решается увеличением мощности ветрогенераторов. Предел мощности разрабатываемых в Европе классических конструкций, напоминающих ветряные мельницы — около 10 МВт. Разработка ДВФУ позволяет повысить эффективность ветрогенераторов в разы за счет более высокой мощности установки. Стоимость полученной электроэнергии при этом снизится в 2−3 раза.

Ученые спроектировали уникальные ветроэнергетические морские установки с вертикальной осью вращения. Они представляют собой крупногабаритные конструкции, у которых в центре над водой находится невысокая башня, а вокруг медленно вращается ротор с лопастями. Энергия передается через тяги на центральную ступицу, связанную с генератором. Вся ветроустановка держится на поверхности воды на понтоне. Горизонтальную стабильность конструкции обеспечивают якоря на морском дне.

«Это как свернутая в кольцо вереница яхт, где лопасти — это паруса. Для нашей установки не существует технологических ограничений, чтобы создать ветрогенератор мощностью, к примеру, в 100 МВт (сейчас максимальная равна 8). Диаметр типовой установки (10 МВт), как мы рассчитываем, составит около 200 метров, а размах лопастей около 40», — рассказал Виктор Чебоксаров, к.т.н., доцент кафедры технологий промышленного производства ДВФУ.

Одна такая установка могла бы обеспечить электроэнергией порядка 5000 домов. Изобретение подойдет для снабжения отдаленных прибрежных поселков, например в Магаданской области, на Курильских островах, Сахалине или Камчатке. Кроме того, особенность предложенной технологии решает проблему транспортировку — ветроэнергетическую установку можно буксировать по воде.

Проект сейчас находится в стадии научно-исследовательских разработок, над отдельными элементами ветроустановки проводятся опытно-конструкторские работы. В рамках проекта разработки ветряных и водяных турбин уже получено 17 патентов в России. Подана заявка на международный патент, которая проходит сейчас экспертизу в нескольких странах мира. По словам ученых, при появлении дополнительных инвесторов демонстрационно-экспериментальная установка (мощностью порядка 200−500 КВт) может быть создана примерно через 3 года.

По сообщению пресс-службы ДВФУ

www.popmech.ru

Сравнение вертикального и горизонтального ветрогенератора

Для примера я хочу сравнить два вида самых простых и распространенных видов ветрогенераторов. Первый вертикальный типа Савониус, и обыкновенный пропеллерный. Почему-же мощность этих типов и их обороты существенно отличаются. А дело в том что вертикальный ветрогенератор использует силу напора ветра, а пропеллер так называемую подъемную силу, которая возникает в силу возрастания давления в точке где проходит прямой поток воздуха сквозь лопасти, и тот, что отражается от лопасти.

Принцип работы вертикального ветрогенератора типа Савониус

Но обо всем по порядку, и так как-же работает вертикальный ветрогенератор самого простого типа. Его можно назвать по разному, но это по сути будет Савониус. Вращение ротора основано на разности давлений ветра на лопасти. Можно себе представить ротор подобного ветрогенератора. Ветер налегает на лопасти и давит, вогнутая лопасть задерживает поток воздуха и его кинетическая энергия давит на эту лопасть, а та лопасть что возвращается имеет выпуклую форму по отношению к ветру и поток ветра просто с нее сваливается. Поэтому возникает разность давления.

Чем сильнее ветер тем больше разность давления и следовательно мощность ротора растет и обороты тоже. Но обороты не могут превысить скорость ветра, так-как толкать тогда ветер не сможет лопасть. Самые большие обороты могут только приблизится к скорости ветра, но не могут достигнуть ее так-как возвращающиеся лопасти тоже испытывают давление. И при максимальных оборотах ротор имеет КПД 0% , так-как вся энергия уходит на раскрутку ротора. Но при нагрузке обороты ротора падают и пропорционально падению оборотов растет и мощность на валу. Максимальная мощность достигается при скорости вращения в два раза меньшей скорости ветра. Например если скорость ветра 10м/с то максимальная мощность будет на валу при скорости движения конца лопасти 5м/с. Если-же обороты увеличиваются, то мощность падает, а если обороты под нагрузкой падают, то ветер просто не успевает проваливаться и набегает как ком на лопасть, этот ком ветра быстро увеличивается, и новые порции ветра натыкаясь на ком расходятся в стороны, так отражается большая часть энергии ветра и в итоге на роторе существенно падает крутящий момент.

Ветер действующий на ротор ветрогенератора

Линиями показано направление ветра действующее на лопасти

Принцип работы горизонтального ветряка ("пропеллера")

Принцип работы классического винта в корне отличается от работы вертикального ротора. Можно так-же представить себе вращающийся винт и набегающий поток ветра на лопасти. Когда ветер набегает на лопасть, то этот ветер отражается от нее и под углом выбрасывается в сторону позади лопасти. Но в это -же время сквозь лопасти так-же идет и прямой поток воздуха. При столкновении двух потоков образуется давление, которое и выталкивает лопасть. Чем больше образуется давление тем сильнее оно выталкивает лопасть. Таким образом обороты лопасти не привязаны к силе ветра, а зависят от давления созданного на стыке двух потоков ветра.

Таким образом скорость вращения кончика лопасти может превышать в разы скорость ветра. И так-же здесь кроется ответ "Почему маленькие лопасти работают лучше чем огромные". А все потому что в создании давления участвует весь поток ветра попадающий в плоскость вращения винта. И через узкие лопасти может проваливаться больше воздуха не задерживаясь а лишь отработав доли секунды. Так-же аэродинамически тонкие лопасти дают меньшее лобовое сопротивление потоку в плоскости вращения.

Здесь получается наоборот, мощность винта растет с ростом оборотов, чем быстрее лопасть вращается тем больше ветра она отражает за единицу времени. Давление растет еще больше и сильнее выталкивает лопасть. Теоретически этот рост оборотов давления и мощности бесконечен если бы не другие факторы, которые все ограничивают. Так например когда ветровой поток не успевает проваливаться то спереди винта нарастает воздушная подушка, с которой сваливается основной поток ветра в стороны, следовательно мощность ветра просто сваливается с подушки в стороны и винту перепадает очень мало энергии.

Например у много-лопастных винтов предел давления наступает очень быстро, поэтому они менее оборотистые. Так-же кроме превышения давления лопасть вращаясь попадает в зону повышенного давления созданного впереди идущей лопастью и это давление тормозит лопасть, поэтому чем больше лопастей тем сильнее происходит торможение.

Самые эффективные одно-лопастные винты, так-как лопасти при вращении не мешает повышенное давление от впереди идущих лопастей, а только сопротивление потока, но конечно до того момента пока лопасть не упирается в давление созданное ей самой. Поэтому обороты у этих винтов самые большие, но тоже имеют свой придел. Так-же этот придел наступает когда давление достигает большой величины и поток воздуха не успевает проваливаться через винт и нарастает воздушной шапкой на винте, в следствие чего новые порции воздуха натыкаясь на эту подушку расходятся в стороны.

Ветер действующий лопасть

На рисунке показано как дует ветер и где образовывается зона давления на лопасть

Подгонка ветроколеса к генератору

По вышеописанным принципам и причинам вертикальный и горизонтальный винты работают по совершенно разным принципам. Но самое главное это когда винт хорошо подогнан к генератору. Например если в случае вертикального ветрогенератора поставить слишком мощный генератор, то ротор не выйдет на обороты с максимальным КПД и будет большой недобор мощности из-за того что сильно заторможенный ротор не будет успевать переваривать поток ветра и спереди винта образуется ветровая шапка, которая будет отражать основной поток ветра.

Если-же поставить слабый генератор, то ротор будет набирать большие обороты и в следствии чего мощность будет падать, так-как чем быстрее лопасть вращается тем меньше на нее давит напор ветра, она же уходит от него. В итоге небольшой прирост оборотов, но дальше мощность падает и даже под небольшой нагрузкой обороты все равно не растут.

Так-же, но наоборот с горизонтальным винтом. Если генератор слишком мощный, то винт не сможет выйти на максимальные обороты и следовательно не сможет от ветра получить всю возможную мощность. Обороты даже при усилении ветра не будут дальше расти, а набегающий поток будет просто срываться с медленно вращающейся лопасти. А если генератор слабый, то обороты винта будут всегда на пределе, а значит точка максимального давления будет превышена и лобовое сопротивление вращающихся лопастей не позволят оборотам расти и мощность винта упадет, в итоге из-за предела по оборотам мощности не будет расти.

Поэтому в обоих случаях нужно чтобы мощность генератора четко соответствовала мощности и о оборотам винта при разной скорости ветра. Например если пропеллер диаметром 1,2м при 5м/с имеет 500 об/м, и мощность на валу около 40 ватт, то генератор нужен чтобы на 500 об/м нагружал винт не более 35ватт, и не менее 30 чтобы впустую не тратить энергию винта. Так-же при больших оборотах, к примеру тот-же винт при 10м/с выдаст около 400 ватт энергии на валу при оборотах где-то 1200об/м, значит и генератор должен на этих оборотах нагружать не более 350 ватт. Если учесть что КПД генератора где-то 0,8 то реально электрическую мощность можно ожидать около 300 ватт на 10 м/с.

e-veterok.ru