3848093491

gdzie: V* - objętość przenoszonej prze wiatr masy powietrza [m³], A - powierzchnia wirnika [m²], t - czas przepływu powietrza [s], przez prostopadle ustawioną do kierunku wiatru pow. A.

Z powyższych założeń otrzymamy:

(4)

Moc turbiny odpowiadająca energii zależy od prędkości wiatru która jest funkcją wysokości h [m], opisanej zależnością (8):

gdzie: a - współczynnik szorstkości terenu, prędkości wiatru, czasu uśredniania wiatru oraz warunków atmosferycznych.

Prędkość wiatru przy powierzchni Ziemi jest równa zeru z uwagi na siły tarcia, natomiast do wysokości lOOm przypada 'A całkowitej energii wiatru.

Przetwarzanie energii wiatrowej na mechaniczną a następnie na elektryczną odbywa się w turbinach wiatrowych, przy czym istotnymi parametrami są tutaj wielkość łopatki wirnika i wysokość wieży na której jest osadzona turbina.

Moc silnika wiatrowego opisana jest zależnością (3, 4):

P

		f	,_<o r	i-^j'
1-e	if,.'r	^c-p,^z+1	Ds) {	Dl)
1 + e		C„ 3	2 z	4

*

[W]

(6)

gdzie: e- współczynnik wykorzystania energii wiatru (e = 0,3-K),5), Cn, C_op -współczynnik odpowiednio - siły nośnej i oporu, będący funkcją kształtu profila śmigła, ds/DS.- zmniejszenie powierzchni przepływu wskutek obecności piast o średnicy ds, Ds - średnica turbiny i ds w metrach, z - wyróżnik szybkościobieżności tj. stosunek prędkości obwodowej końca wirnika u [m/s], do prędkości wiatru v [m/s], który zależy od typu turbiny wiatrowej. [1]

(7)

u

z = —

V

oraz dalej

_ (oD_s 2v

3

(8)