1. Swept Area:Swept area je oblast pokrytá rotujícími lopatkami větrné turbíny. Vypočítá se tak, že se vezme poloměr rotoru a kvadratura, pak se vynásobí pi (π). Čím větší je zametaná plocha, tím více větru dokáže turbína zachytit a přeměnit na energii.
2. Rychlost větru:Výkon větru je přímo úměrný třetí mocnině rychlosti větru. To znamená, že malé zvýšení rychlosti větru může vést k výraznému zvýšení výkonu. Pokud se například rychlost větru zdvojnásobí, výkon se zvýší osminásobně.
3. Výkonový koeficient:Výkonový koeficient představuje účinnost větrné turbíny při přeměně kinetické energie větru na elektrickou energii. U moderních větrných turbín je typicky mezi 0,3 a 0,5. Výkonový koeficient je ovlivněn různými faktory, jako je konstrukce lopatek, velikost turbíny a hustota vzduchu.
S ohledem na tyto faktory lze výkon (P) větrné turbíny odhadnout pomocí následujícího vzorce:
```
P =0,5 × Hustota vzduchu × Zametená plocha × Rychlost větru^3 × Koeficient výkonu
```
Kde:
- P je výstupní výkon ve wattech (W)
- Hustota vzduchu je hustota vzduchu v kilogramech na metr krychlový (kg/m³)
- Swept Area je plocha pokrytá rotujícími noži v metrech čtverečních (m²)
- Rychlost větru je rychlost větru v metrech za sekundu (m/s)
- Výkonový koeficient je faktor účinnosti větrné turbíny
Jako příklad uvažujme větrnou turbínu se zametací plochou 100 metrů čtverečních (m²), která pracuje v oblasti s průměrnou rychlostí větru 8 m/s a má koeficient výkonu 0,45. Za předpokladu hustoty vzduchu 1,225 kg/m³:
```
P =0,5 × 1,225 kg/m³ × 100 m² × 8 m/s^3 × 0,45
```
```
P ≈ 2 205 wattů (W)
```
Proto může tato větrná turbína za těchto specifických provozních podmínek produkovat přibližně 2 205 wattů elektrické energie.
Je důležité si uvědomit, že výkon větrné turbíny se může v reálném čase měnit v závislosti na změnách rychlosti větru, hustotě vzduchu a dalších faktorech prostředí.
