Bu hesaplayıcı ne işe yarar?
Rüzgar Türbini Güç Çıkışı Hesaplayıcısı, bir türbin rotorundan geçen rüzgarın taşıdığı anlık gücü tahmin eder. Bu değer, belirli bir süre boyunca biriken enerji değil; bir güç (birim zamandaki enerji) değeridir ve watt (W), kilowatt (kW) ile metrik beygir gücü (PS) cinsinden verilir. Araç, teorik olarak mevcut rüzgar gücünü hesaplar; bilinçli olarak herhangi bir türbin verimini ya da güç katsayısını uygulamaz. Dolayısıyla elde edilen rakam, idealize edilmiş bir üst sınırdır.
Nasıl kullanılır?
Üç değer girin: metre cinsinden rotor çapı R (kanatların taradığı dairenin tam çapı), kg/m³ cinsinden hava yoğunluğu d (deniz seviyesinde yaklaşık 1,2) ve m/s cinsinden rüzgar hızı v. Tüm girdiler zaten SI birimlerinde olduğundan herhangi bir dönüştürme gerekmez. Hesapla düğmesine basarak mevcut gücü W, kW ve PS olarak görün.
Formülün açıklaması
Taranan alan $$S = \frac{\pi R^{2}}{4}$$ olup burada \(R\) çaptır (yarıçap \(r = R/2\)). Hareket halindeki havanın kinetik güç akısı ise $$E = \frac{1}{2} \cdot S \cdot d \cdot v^{3}$$ şeklindedir. Gücün rüzgar hızının küpüyle ve rotor çapının karesiyle orantılı olduğuna dikkat edin: rüzgar hızını ikiye katlamak gücü sekiz kat artırır, rotor çapını ikiye katlamak ise gücü dört kat artırır.
Örnek hesaplama
\(R = 8\) m, \(d = 1{,}2\) kg/m³, \(v = 5\) m/s değerleriyle: $$S = \frac{\pi \times 8^{2}}{4} = 16\pi \approx 50{,}265 \text{ m}^{2}.$$ Buradan $$E = 0{,}5 \times 50{,}265 \times 1{,}2 \times 5^{3} = 0{,}5 \times 50{,}265 \times 1{,}2 \times 125 \approx 3769{,}9 \text{ W} \approx 3{,}77 \text{ kW} \approx 5{,}13 \text{ PS}.$$
Sıkça Sorulan Sorular
Bu, bir türbinin gerçek elektrik çıkışı mı? Hayır. Bu, rüzgardaki ham aerodinamik güçtür. Gerçek çıkış = \(E \times\) güç katsayısı \(C_p \times\) mekanik/elektriksel verim. Betz sınırı, çıkarılabilen oranı \(16/27 \approx 0{,}593\) ile sınırlandırır; tipik türbinler \(C_p \approx 0{,}35\)–\(0{,}45\) değerlerine ulaşır.
R, yarıçap mı yoksa çap mı? Burada \(R\), rotorun tam çapıdır. Hesaplayıcı, yarıçapı \(S = \frac{\pi R^{2}}{4}\) formülü aracılığıyla dahili olarak \(R/2\) olarak hesaplar.
Hangi hava yoğunluğunu kullanmalıyım? Düz arazide veya deniz seviyesinde yaklaşık 1,2 kg/m³ (15°C standart atmosferde 1,225). Yoğunluk; rakım, sıcaklık ve nem arttıkça düşer, bu da mevcut gücü azaltır.
