Năng lượng tái tạo (Phần 1) - Chương 3: Năng lượng gió

Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu không khí của trái đất, gió được sinh ra là nguyên nhân mặt trời đốt nóng khí quyển, trái đất xoay quanh mặt trời. Vì vậy năng lượng gió là hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Năng lượng tái tạo (Phần 1) - Chương 3: Năng lượng gió III. NĂ NG L Ư NG GIÓ 44Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ1. Khái ni m: Nă ng lư ng gió là ng nă ng c a không khi dichuy n trong b u khi quy n c a trá i t. Gió ư c sinh ra là donguyên nhân m t tr i t nó ng khi quy n, trá i t xoay quanh m ttr i. Vì v y nă ng lư ng gió là hình th c gián ti p c a nă ng lư ngm t tr i.1.1. S h ình thành năng lư ng gió B c x M t Tr i c hi u xu ng b m t Trái t không ng u làm cho b u khí quy n, nư c và không khí nóng không u nhau. k hác nhau v nhi t và áp su t t o thành gió 1.2. S lưu thông gió trên trái t 45 Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ2. Các i lư ng liên quan n năng lư ng gió2.1. Công su t gióCông su t gió ư c xác nh theo công th c E π 23 P= = ρr .v (3.1) 2 tE: Là nă ng lư ng t o ra t gió, ư c tínhd a vào kh i lư ng không khí chuy n ngv i v n t c (v) qua m t ph ng hình tròn bánkính (r) vuông góc v i chi u gió trong th igian (t). 1 π m.v 2 = ρr 2 t.v 3 E= (3.2) 2 2 46Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ2. Các i lư ng liên quan n năng lư ng gió2.1. Công su t gió m: kh i lư ng không khí qua m t c t ngang hình tròn di n t ích (A), bán kính r . m = ρV = ρ.Avt = πr 2 vt (3.3) ρ : là t tr ng c a k hông khí. V: là th t ích kh i lư ng không khí. v : Vân t c gió (m/s). A: Di n tích ư ng tròn bán kính R (m2). k hông khí ( kg.m-3). ρ: M t 47Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ2. Các i lư ng liên quan n năng lư ng gió2.1. Công su t gió tr ng thái o n nhi t c a khí quy n, profin v n t c gió theochi u cao ti m c n t t quan h d ng: h 1/ 5 V = V1 ( ) (3.4) h1 lg(h / h0 ) (3.5) V = V1 hay lg( h1 / h0 )V i: V : V n t c gió c n tìm trên cao h. V1 : V n t c gió o ư c g n m t t trên cao h1. h0 : Chi u cao ó v n t c gió b ng không. 48Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ2. Các i lư ng liên quan n năng lư ng gió2.2. i n nă ng cung c p t gió: A = K .V 3 .At .T (3.6) V i: A : i n nă ng cung c p t gió (KWh) V : T c ô gió (m/s) K = 3,2 : Hê sô cơ b n c a tuabin At = п.r2 : Di n tích quyé t c a cánh tuabin (m3) 49Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ3. V n t c gió và áp su t gió otc và áp su t c a gió ta dùng thi t b o gió(anemometer)3.1. Máy o t c gió- Máy o gió hình chén- Máy o d ng c i xay gió3.2. o áp su t gió- ng Pitot 50Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ3. V n t c gió và áp su t gióCăn c vào t c gió ngư i ta chia các c p, trên th gi i hi nnay s d ng b ng c p gió Beaufor v i các c p ( )- Gió thư ng xuyên thay i t c , vì v y á nh giá ư c ti mnă ng t ng vùng ngư i ta s d ng các thông s g m v n t c giótrung bình Vtb, t c gió c c i Vmax và t n su t t c gió.- V n t c gió trung bình theo th i gian (m/s) ∑V i (3.7) V = n V i: Vi : V n t c gió t c th i o ư c t i m i th i i m. n : S l n o trong th i gian o 51Bài gi ng Năng lư ng tái t o III. NĂ NG L Ư NG GIÓ3. V n t c gió và áp su t gió- V n t c gió trung bình trong năm (m/s): ∑V (3.8) ngày V tbn = 365- Nă ng lư ng E (Jun/s): Là năng lư ng c a dòng khí có ti t di nngang v i di n tích F ư c xác nh theo bi u th c: mV 2 ρV 3 F E= (3.9) = 2 2V i : m (kg/s): Kh i lư ng không khí ch y qua ti t di n F trong th i gian 1 giây v i v n t c V ư c tính theo công th c m = ρFV ...