Como calcular a potência de uma turbina eólica de eixo vertical

Escrito por william hirsch | Traduzido por ricardo soares
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Como calcular a potência de uma turbina eólica de eixo vertical
O vento soprando nestas árvores pode ser aproveitado com um moinho de vento de eixo vertical (wind image by Igor Zhorov from Fotolia.com)

Calcule a potência de um moinho de vento de eixo vertical utilizando este guia e algumas ferramentas simples. As pás do moinho de vento são posicionadas verticalmente e ligadas a um eixo central na parte superior e inferior. As pás giratórias giram o eixo central, que faz com que uma turbina gire e crie eletricidade em um gerador. A potência é medida em watts, que é uma medida da produção de energia igual a um joule por segundo. Um joule é uma unidade de energia em aplicações de engenharia. Por exemplo, uma lâmpada de 60 watts consome 60 joules de energia por segundo.

Nível de dificuldade:
Moderadamente desafiante

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O que você precisa?

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Instruções

  1. 1

    Meça a distância em metros a partir do centro do eixo central a uma das lâminas. Como exemplo, suponha que essa distância seja de 5 m.

    Como calcular a potência de uma turbina eólica de eixo vertical
    Uma fita métrica comum (tape measure ruler image by MichMac from Fotolia.com)
  2. 2

    Determine a velocidade local do vento em quilômetros por hora com uma previsão do tempo. Use uma velocidade de 25 km / h para o cálculo de exemplo.

  3. 3

    Converta a velocidade para metros por segundo dividindo por 3,6, uma vez que 1 m/s é igual a 3,6 km/h. Explicitamente para o exemplo, você tem (25 km / h) x (1 m / s / 3,6) ou 6,9 m / s.

  4. 4

    Multiplique o cubo da velocidade por 1,88 kg / m^3. Isso leva a (6,9 m / s)^3 x (1,88 kg / m^3), o que equivale a 617,5 kg / s^3.

  5. 5

    Multiplique pelo quadrado da distância do eixo central à lâmina para obter a potência ideal em watts. A potência ideal simula toda a energia eólica disponível sendo convertida em energia elétrica. Continuando com o exemplo, você tem (617,5 kg / s^3) x (5 m)^2, que é 15.437,5 watts, já que 1 kg x m^2 / s^3 é um watt.

  6. 6

    Determine a potência real do moinho de vento de eixo vertical multiplicando pela eficiência, que é cerca de 42%. Isso leva para a expressão 15.437,5 watts x 0,42, ou uma potência real de 6483,7 watts.

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