家用太阳能和风能,尺寸问题


2017-06-04 07:04:15

家用太阳能和风能,尺寸问题

如果你能把太阳能电池板的尺寸固定在家里或电动车的屋顶上,并且拥有你需要的所有电力,那不是很好吗

对于夜间来说,屋顶上的草坪装饰大小的风力涡轮机怎么样

不幸的是,所有这些都是最大限度的问题太阳辐射和移动空气中只有太多的能量可用于收集器的大小和重要的资源强度太阳能最大值在理想条件下和中午,每平方1000瓦的太阳能水表撞击地球表面当然,高纬度地区和当地天气条件会大幅减少这个数量,你需要将太阳能集热器对准太阳以获得最大效果在大气层之上,它更像是每平方米1,400瓦,但这是一个很长的时间电线运行一个典型的光伏(PV)模块可以将大约13%到18%的辐射转换为电能,而最好的新实验室光伏电池可以达到约43%的转换效率因此,“完美”的12英寸直径(餐盘尺寸) )光伏组件(面积为007平方米)最多可以生产,无论光伏和超导线技术未来有多远,70瓦以下在那平方米的阳光下没有更多的能量可用这个虚构的“完美”光伏组件,100%的转换效率看起来像什么

你将无法看到它,因为没有光可以反射它风最大空气有重量 - 大约每公斤123公斤,在海平面当它移动时,它有动能,牛顿的旧力=质量x加速法风力涡轮机简单地减慢了移动空气的速度,将收集的能量转移到旋转轴上,并驱动发电机大型工业级涡轮机可以通过使用(昂贵的)主动控制装置以40%到50%的效率运行,而小型家用 - 商业规模的涡轮机在30%到35%的范围内运行风力发电的理论最大效率是5926%的转换 - 贝兹极限 - 超过这个范围,空气只是绕过涡轮机而不是通过涡轮机如何虚拟“完美” “在风力发电中捕获100%能量的风力涡轮机

它会立即工作,然后停止,因为它完全阻止了移动的空气游戏!与太阳能一样,风能最重要的是收集器的大小和资源的强度;在这种情况下,风速而不是太阳光强度收集器尺寸不是指转子和叶片的表面积,而是指它们旋转的移动空气的横截面,称为“扫掠区域”,是风的直径的两倍涡轮收集器,你获得四倍的功率加倍风速,你获得八倍的功率!但是,在移动空气的横截面上没有更多的能量可用它并不存在,并且没有新的风力涡轮机“创新”可以产生比收获更多的能量而且其中存在的问题风速大大降低通过摩擦和湍流有没有想过为什么大多数灌溉渠都衬有光滑的混凝土

减少摩擦和加速水有没有想过雪栅栏是如何工作的,以及为什么它们被放置了

引起湍流,减缓风速,使吹雪可以在栅栏附近而不是在道路上沉降城市和郊区经历建筑物,树木和其他障碍物的可怕摩擦和湍流,风速减半导致减少8倍电力小型风电行业标准是风力涡轮机必须在任何方向上500英尺以内的任何地方飞行至少30英尺

否则,您可以从NREL风力资源地图或“城市涡轮机”供应商的营销部门收集有关当地风速的任何信息在窗外,您可以预期实际功率输出比预测的低50%到80%(或者更差)由于收集器尺寸也很重要,屋顶风是一个非常粗略的概念 - 美国房主平均使用1000千瓦时一个月需要一个23英尺直径的风力涡轮机在平稳,无湍流的空气中飞行,以便在一年的时间内为家庭负载供电

这不是你可以放在屋顶上的东西吗

你可以把你的房子撞倒在城市或郊区,祝你在当地政府(和你的邻居)的高塔上获得涡轮机的许可

 不要误解我的意思 - 我是小型风力发电的大力支持者,它有助于为我的家庭提供动力,以及太阳能我在美国教授的大部分课程都专注于小风和如何做到正确但是当我看到安装在短塔或屋顶上的风力涡轮机非常好时,我发出泡沫和咆哮这对于小型风电行业来说是一个巨大的黑眼圈,这要归功于大量不满意的客户将他们的能源生产预期建立在风力图上,显示资源为50空中80米您不会将太阳能电池板安装在阴凉处,是吗

那将是愚蠢不要对风力涡轮机做同样的事情记住,太阳能和风力都是收集器的大小和资源的强度小风力只在农村地区真正有效,高塔不是如此严格的监管,可能抱怨的邻居距离很远,这不是意见 - 这是物理学

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