风车能发多少电?风能计算器 让你一目了然!

风车能发多少电呢?本文提供一风能计算器,可快速计算风车的输出功率。首先选择风车型态,支持常见的水平轴风车(HAWT)与垂直轴风车(VAWT),输入其尺寸与风速,再设定相关的效率就能计算发电功率。亦根据叶片弦长计算出风车的实度(Solidity),这是影响效率的关键因素,供使用者评估之。

风车种类 选择

风车直径(D)=   m

叶片数(n)  =
平均弦长(C)=   m

<=>   实度(S)=

风车直径(D)=   m
叶片长度(L)=   m

叶片数(n)  =
叶片弦长(C)=   m

<=>   实度(S)=


风车直径(D)=   m
叶片高度(H)=   m

叶片数(n)  =
叶片弦长(C)=   m

<=>   实度(S)=




风车直径(D)=   m
叶片高度(H)=   m
风能功率空气密度(d)=   Kg/m^3
扫掠面积(A)=   m^2
风 速 (V)= m/sec
风能功率(P) =   
风车输出(机械能) 风能功率 P       x     风车效率   x    机械效率     =      风车(轴)功率 P'
                     
            参考效率:
叶尖速比 = <= 参考值 
主轴转速 = RPM,主轴扭矩 = N-m
电能输出 风车(轴)功率 P'       x      发电机效率     =      发电功率 P"
                             
*最终效率 =
Model =

风车实度(Solidity)与效率的关联

风车的实度(Solidity)表示叶片面积与扫掠面积投影量的比值。叶片愈宽或数量愈多,则实度愈大。实度过大的风车低速扭力大,容易起动,但不利高速运转,因此效率低。常见拥有细长叶片的水平轴风车便是为了达到高效率。而垂直轴的达理厄(Darrieus)风车,常见内搭阻力叶片,或设计成大实度(叶片极宽或>=5片)都是为了增加低速扭力以克服不易起动的天性,却牺牲了效率。

兼顾起动性与高效率的垂直轴风车

笔者提出以马格努斯转子协助起动垂直轴风车,叶片可以维持低实度,转子的低速扭力大且截面积小,不影响升力叶片的性能,因此可兼顾起动性与高效率,可参考如下影片:

 

参考:垂直轴风车与马格努斯效应


 

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