W= V2( ) ωr
2.2.6.1. Tính toán kích thước động cơ gió
Công suất động cơ gió được tính theo vận tốc gió và đường kính bánh công tác theo công thức (2.34) như sau (thay P bằng N):
20802 2 3 ξ D V N = , kW.
Trong đú:V- tốc độ giú tớnh bằng m/s V- tốc độ gió tính bằng m/s D- đường kính bánh công tác gió –m;
ξ- hệ số sử dụng năng lượng gió Hệ số ξ có giá trị như sau:
ξ=0,35÷0,38 – đối với loại động cơ gió vòng quay thấp (nhiều cánh) chất lượng tốt. Bình thường có thể chọn ξ=0.3.
ξ-0,45÷0,48 - đối với loại động cơ gió vòng quay cao (ớt cỏnh) chất lượng tốt. Bình thường có thể chọn ξ=0,4.
Để tính năng lượng điện ở đầu ra của máy phát điện gió cần phải tính đến hiệu suất động cơ gió và hiệu suất máy phát điện, tức là phải tính tới các dạng tổn thất sinh ra trong máy như khí động, tổn thất cơ khí, tổn thất từ (trong mỏy phỏt)… Hiệu suất máy phát công suất nhỏ tùy từng loại có thể có giá trị trong khoảng 0,6÷0,8, hiệu suất động cơ gió từ 0,7 đến 0,8.
Từ biểu thức tính công thức ở trên ta xác định được đường kính bánh công tác gió:
ξη
V
ND= 20803 . , m. D= 20803 . , m.
Trong đó: công suất N tính bằng kW, vận tốc V tính bằng m/s. Vận tốc quay của động cơ gió được xác định từ biểu thức:
VR R Z =ω
Loan
Trong đú:Z- độ cao tốc đặc trưng cho độ quay nhanh của bánh công tác gió; Z- độ cao tốc đặc trưng cho độ quay nhanh của bánh công tác gió;
R- bán kính bánh công tác gió, m; V- vận tốc gió, m/s
Độ cao tốc của động cơ gió có giá trị như sau:
Loại 2 cánh Z=4 Z=4÷6 Loại 3 cỏnhZ=3 Z=3÷5 Loại nhiều cỏnhZ=2 Z=2÷3. Từ biểu thức tính số Z ta có: R ZV = ω , rad/s. Từ đó có π ω 30 = n , vg/ph.
Thay ωvào biểu thức tính n ta được:
RZV ZV n . 30 π = ,vg/ph. vg/ph.
Dựa theo các biểu thức tính toán ở trên ta xác định được kích thước và số vòng quay của động cơ gió đảm bảo công suất yêu cầu hoặc ngược lại.