4.10. Cánh turbine+ Kích thước cánh: + Kích thước cánh:
Độ vững (solidity) của rô to: Để tính được diện tích cánh, ta cần biết độ vững rô to ứng với TSR định mức.
Độ vững rô to được xác định theo giá trị của TSR [10], theo đồ thị Hình 2.14 ta xác định được độ vững rô to. Đường cong phía trên dành cho turbine trục đứng và đường còn lại dùng cho turbine trục ngang.
Ta thấy, nếu giá trị TSR càng lớn tức rr toô
u
ω
lớn, nghĩa là tốc độ rô to quay càng nhanh thì độ sẽ vững thấp đi.
Cũng giống như rô to kiểu chong chóng trục ngang, dựa vào TSR ta sẽ xác định được diện tích cánh cần thiết cho bản thiết kế theo công thức dưới đây:
Độ vững x Diện tích mặt trước rô to = Diện tích cánh Diện tích cánh: Số cánh = Diện tích mỗi cánh
Diện tích 1 cánh: Chiều cao cánh = Độ rộng cánh (chord line).
4.11. Mối quan hệ giữa độ cao và tốc độ gió
4.12. Công suất định mức và vận tốc gió định mức
Hầu hết các turbine gió đều được phân loại theo công suất định mức (PeR) ứng với một vận tốc gió định mức (uR). Công suất định mức thường được định nghĩa là công suất ngõ ra cực đại còn vận tốc gió định mức là vận tốc gió ứng với turbine đạt đến công suất ngõ ra định mức.
4.14. Vận tốc gió ngưỡng ra (Cut-out wind speed)
Để bảo vệ máy phát điện khi vận tốc gió quá lớn người ta sử dụng bốn nguyên tắc sau đây để điều khiển vận tốc rô to đến mức tối thiểu:
- Điều khiển hãm thụ động: Các cánh turbine được thiết kế sao cho khi vận tốc gió cao sẽ tự động hãm tốc, chấp nhận bỏ bớt một phần năng lượng. Gió càng cao độ hãm càng mạnh.
- Điều khiển góc pitch của cánh: Hệ thống điều khiển sẽ tự động điều chỉnh góc pitch hoặc góc tới để giảm năng lượng thu được.
- Xoay hệ thống: Có 2 cách hoặc là xoay cánh chệch hướng gió hoặc cho cánh xoay đi để tránh gió
- Không điều khiền gì cả: thay vào đó nó được thiết kế thật cứng cáp để có thể chịu đựng được ở mọi điều kiện gió.
Tính diện tích rô to A:
Tính TSR và Cp:
Được tính theo phương pháp lặp mục 2.3.2. Từ TSR, diện tích A ta có thể tính các chỉ số khác theo sơ đồ trên.
Hình 2.15. Sơ đồ quan hệ các thông số thiết kế máy phát điện gió nhỏ công suất ngõ ra (Pout)