Формулы и условие для задачи 2

Способы размещения ВЭУ на поверхности земли.
Оценить технический потенциал ВЭУ при различных способах их размещения
на поверхности земли .
Определить количество ВЭУ на заданной площади S0.
Примечание:
DВК, м- диаметр ветроколеса
VВ, м/с- скорость воздуха на высоте башни ВЭУ
S0 - площадь поверхности земли, занимаемая ВЭC (S0 = a*b, км2 ,в расчетах
переводить в м)
i,j - параметры, для расчета ВЭУ по розе ветров
Нарисовать для своего варианта:
Основные способы размещения ВЭУ на поверхности земли:
а) рядами на одинаковом расстоянии одна от другой
б) в шахматном порядке
в) с учетом преобладающего направления ветра (розы ветров)
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
DВК, м
10
20
10
10
20
10
20
10
VВ, м/с
10
12
8
10
9
8
10
12
a, км
0,3
0,6
0,4
0,5
0,8
0,6
0,4
0,3
b, км
0,5
0,4
0,6
0,3
1,2
0,4
0,6
0,5
i
10
7
7
5
10
10
10
7
j
5
7
7
10
5
5
5
7
Формулы для расчета: по задаче 2
ФИО
Петлин
Янковская
Гатин
Шимолин
𝟏. число ВЭУ ∶
𝒎ВЭУ =
𝑺𝟎
𝑺𝟏
, где S1 – площадь поверхности земли,
необходимая для размещения одной ВЭУ; ( число ВЭУ рассчитывается для
трёх случаев расположения)
2. Расчет S1 :
а) если ВЭУ расположены рядами на одинаковом расстоянии одна от
𝑺𝟏 =(kDВК)2, м2 (обычно k=10)
другой, тогда
б) в шахматном порядке:
𝑺𝟏 =
√𝟑
(kDВК)2,
𝟐
м2
в) с учетом преобладающего направления ветра (розы ветров):
𝑺𝟏 =i j DВК2, м2
3. N одной ВЭУ определяете, как в предыдущей задаче, (при каждом
способе размещения будет одинаковой), Вт
4. Мощность ветроэнергетической станции определяете при
каждом способе размещения:
NВЭС= mВЭУ ·N одной ВЭУ , Вт
Мощность одного ветряка:
𝑁одной = 0,5 𝜌 𝐹ВК 𝑉в 3 𝜂ВЭУ
(3)
Где ρ - плотность воздуха (при нормальных условиях ρ=1,226 кг/м3)
FВК-площадь поперечного сечения воздушного потока, приходящегося на ВК
(ометаемая площадь ветроколеса), м2
FВК=0,25 π D2ВК,
где
DВК- диаметр ветроколеса
Vв - скорость ветра на высоте , м/с
ƞВЭУ - кпд ВЭУ на номинальном режиме 45-48 %