1. Veeggebied:Het veeggebied is het gebied dat wordt bedekt door de roterende bladen van de windturbine. Het wordt berekend door de straal van de rotor te nemen, deze te kwadrateren en vervolgens te vermenigvuldigen met pi (π). Hoe groter het bestreken gebied, hoe meer wind de turbine kan opvangen en omzetten in energie.
2. Windsnelheid:Het beschikbare vermogen in de wind is recht evenredig met de derde macht van de windsnelheid. Dit betekent dat een kleine toename van de windsnelheid kan leiden tot een aanzienlijke toename van het vermogen. Als de windsnelheid bijvoorbeeld verdubbelt, wordt het geleverde vermogen verachtvoudigd.
3. Vermogenscoëfficiënt:De vermogenscoëfficiënt vertegenwoordigt de efficiëntie van de windturbine bij het omzetten van de kinetische energie van de wind in elektrische energie. Voor moderne windturbines ligt deze doorgaans tussen 0,3 en 0,5. De vermogenscoëfficiënt wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals het bladontwerp, de turbinegrootte en de luchtdichtheid.
Rekening houdend met deze factoren kan het vermogen (P) van een windturbine worden geschat met behulp van de volgende formule:
```
P =0,5 × luchtdichtheid × veegoppervlak × windsnelheid ^ 3 × energiecoëfficiënt
```
Waar:
- P is het geleverde vermogen in watt (W)
- Luchtdichtheid is de dichtheid van de lucht in kilogram per kubieke meter (kg/m³)
- Geveegd oppervlak is het gebied dat door de roterende messen wordt bedekt, in vierkante meters (m²)
- Windsnelheid is de windsnelheid in meters per seconde (m/s)
- Vermogenscoëfficiënt is de efficiëntiefactor van de windturbine
Neem als voorbeeld een windturbine met een veegoppervlak van 100 vierkante meter (m²), die werkt in een gebied met een gemiddelde windsnelheid van 8 m/s en een vermogenscoëfficiënt van 0,45 heeft. Uitgaande van een luchtdichtheid van 1,225 kg/m³:
```
P =0,5 × 1,225 kg/m³ × 100 m² × 8 m/s^3 × 0,45
```
```
P ≈ 2.205 watt (W)
```
Daarom kan deze windturbine onder deze specifieke bedrijfsomstandigheden ongeveer 2.205 watt aan elektrisch vermogen produceren.
Het is belangrijk op te merken dat het vermogen van een windturbine in realtime kan variëren, afhankelijk van veranderingen in windsnelheid, luchtdichtheid en andere omgevingsfactoren.
