Erle napisał(a):
Podpuszczony przez: farhigh postanowiłem cos policzyć i odpowiedzieć na pytanie:
Zadanie. Jak duży należy zbudować wiatrak wodny zeby uzyskac z niego 500W?
Założenia: predkosc wody w rzece 1,0 m/s, predkosc wody opuszczajacej wiatrak 0,8 m/s, sprawnosc wiatraka taka jak strikovy hrebenec ze strony Mala Voda to jest około 30% - takie koło jest najbardziej podobne do wiatraka z filmu jak powyżej.
Energia nurtu wody= 1/2 mv2=1/2*1000*1^2=500J
Energia wody opuszczającej wiatrak (ze wzoru jak powyzej tylko 0,8^2)=320J
W związku z tym po przerobieniu 1m3 wody otrzymujemy 180J*0,3 (sprawność wiatraka)=54J. Zakładając przerabianie 1m3/sek otrzymujemy 54W na wale wiatraka. Zakładana sprwaność przekładni 95% i prądnicy 80%.
54W*0,95*0,8 = 41Wat(na zaciskach prądnicy).
Zakładana moc 500/41=około 12,2 m3/s - tyle wody należałoby przerabiać zeby uzyskać 500W mocy średniej z wiatraka o budowie podobnej do tego z filmiku. Jedena łopata powinna mieć powierzchnię 12,2 m2 to jest wymiar około 2x6,1 m. Zakładając wykorzystanie połowy przepływu wody w rzece jej przepływu musiałyby kształtować się w okolicach 25m3/s - nie za wiele jest takich rzek.
Powracając do wiatraka z filmiku, zakładam wymiary łopaty na 0,5x1,0 m. 0,5m2*41W=około 20W
Prowadząc biznes całorocznie możemy uzyskać z niego 0,02kw x 24 godz x 365 dni =175 kWh
Zgodnie z nowa ustawą 1 kWh ma kosztować 0,7 pln z mikrożródeł, 175 x 0,7 = 122 pln/netto/rok.
Zakładam optymistycznie ze nie będzie wiał mocny wiatr zgodnie z kierunkiem nurtu bo mógłby znacząco obniżyć moc wiatraka.
Niektóre dane mogą się troszkę różnić w zależności od rzeki i budowy łopat wiatraka, prądnicy i generatora. Obrazują natomiast jak duży powinien być sprzęt zeby uzyskać 0,5 kWh.
Osoby które zbudują podobnę elektrownie proszone są o podzielenie się doświadczeniami.
szam1953 napisał(a):
Albo korzystasz z przyjętego współczynnika sprawności koła -0,3. Wtedy moc koła będzie wynosiła 500 W x 0,3 = 150 W na każdy m2 pow. przekroju, albo liczysz tę moc na podstawie różnicy energii kinetycznej przed i za kołem - Tobie wyszło 180 W przy przyjętych założeniach prędkości wody przed i za kołem. Sprawność to jest stosunek mocy koła do mocy wody przypadającej na pow. łopaty, a nie moc koła pomnożona przez jakiś współczynnik utraty mocy.
Wg. mnie przyjęta sprawność 30% jest zawyżona o min 20% ponieważ koło pracuje na otwartym przepływie.
Przy tym założeniu oraz pow. łopaty 0,5 m2, moc będzie wynosiła 500 W ( na kazdy m2 pow.) x 0,1 (sprawnosć) x 0,5 = 25 W
No i na tyle mocy możecie Szanowni Inwestorzy liczyć z każdego metra kwadratowego powierzchni zanurzonej turbiny przy przepływie z prędkością 1 m/s. Ale .... energia rośnie do kwadratu prędkości, więc przy prędkości wody 3m/s i tym samym przepływie oraz zakładanej sprawności 10% możecie liczyć nawet na 450 W z każdego 1 m2 powierzchni zanurzonej turbiny. Pytanie gdzie znaleźć taką rzekę. Odpowiedź: Wisła w czasie gigantycznej powodzi. Może, w tym czasie, nawet 5 kW da się z niej wycisnąć z 10 m2 turbiny.
PKi napisał(a):
Cytuj:
Duże rzeki w normalnych warunkach mają przeciętną prędkość 1,5 m/s, prędkość górskich potoków jest większa (kilka metrów na sekundę). W czasie powodzi prędkość górskich potoków może wzrosnąć do kilkunastu metrów na sekundę. W mniejszym stopniu wzrasta prędkość wezbranych rzek niżowych. Pod Warszawą największa prędkość Wisły przy niskim stanie wody wynosi 0,60 m/s, przy średnim stanie 1,45 m/s, w czasie wezbrania ponad 3 m/s. W dużych rzekach prędkość nieraz wzrasta w dół biegu rzeki, mimo że spadek w tym kierunku zmniejsza się; aby umożliwić przepływ zwiększającej się masy wody, rzeka powiększa nie tylko głębokość i szerokość koryta, ale także zwiększa prędkość pod naporem wody płynącej z góry.