Otázka:
Větrné mlýny v prázdných polích. Proč žádné stromy?
Physther
2016-11-23 18:51:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Všiml jsem si, že větrné mlýny jsou obvykle stavěny v prázdných polích bez stromů kolem a přemýšlel jsem proč ...

Větrný mlýn je obecně mnohem vyšší než stromy a dokážu si představit, že stromy ve skutečnosti neovlivňují tok (viz obrázek).

enter image description here

Je to však důvod, proč kolem nic není nebo je něco jinak, díky čemuž ztrácejí tolik místa kolem? A je rychlostní profil z prvního obrázku realistický?

Pokud hledám teorii vnější konvekce, vypadá rychlostní profil pro tok po náhorní plošině: enter image description here Nebyla by v druhém případě rychlost vyšší, pokud by tam byla překážka? Nebo je to proto, že překážkou je porézní médium, které tlumí tok? A konečně, vypadá takto rychlostní profil na úrovni Země? Skutečně to má původ, nebo je to úplně turbulentní?

Můj odhad je snadná konstrukce a obavy z povolení jsou hlavními důvody. Ale počkám na rezidentního odborníka na větrnou energii a jeho odpověď.
Ale po výstavbě můžete vysadit stromy. A přesto se to neděje. Pokud jde o povolení, nevidím souvislost se stromy. Můžete mi prosím vysvětlit více, co tím myslíte? (Pamatujte, že mluvíme o stovkách metrů čtverečních, kde není nic jiného než pole (nebo na některých místech úroda).
@Paul „Ale po výstavbě můžete zasadit strom“ - Stromy nemají tendenci dobře růst tam, kde je silný vítr. Zjistěte důvod, proč sami;)
Tam, kde žiji, nemusí být turbíny v dosahu několika set metrů od jakéhokoli pozemku, potoka, silnice, domu atd. Je to regulace, která chrání tyto oblasti jak před narušením výstavby, tak před jakýmkoli pokračujícím narušením nebo rizikem, které by mohlo nastat během 20 let úkon.
Děkuji, Kate! To jsem si myslel na začátku. Takže myslím, že je to kombinace všeho, fyziky, předpisů, biologie atd.
Tři odpovědi:
410 gone
2016-11-23 20:03:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Stromy zvyšují turbulenci vzduchu, který se dostává k turbínám. To vytváří nejrůznější nerovnoměrná a rychle se měnící zatížení na lopatky a konstrukci. To zvyšuje náklady na údržbu, snižuje dostupnost, snižuje kapacitní faktor a snižuje očekávanou životnost turbíny. Takže vyšší náklady, nižší výnosy.

Jedním ze způsobů, jak měříme dopad, je koeficient drsnosti povrchu $ z_0 $. Zde jsou údaje z knihy „ Větrná energie - fakta“. Jak vidíte, lesy a lesy mají mnohem vyšší $ z_0 $ než otevřená zemědělská půda - a to znamená vyšší turbulence.

Otevřená půda také usnadňuje fyzický přístup k webu. To je zvláště důležité při stavbě, kdy velmi dlouhá vozidla nesou každou čepel (40-60 metrů dlouhou) v jednom kuse.

enter image description here

Skvělý! Děkuji mnohokrát! To dává naprostý smysl!
Turbulence: což je také vysvětlení, proč jsou nejmodernější typy (řekněme výšky nábojů ~ 160 metrů) ve skutečnosti v lesích proveditelné a ekonomicky životaschopné. Snadnější přístup je také problémem jen z části, protože kultivované lesy mají spolehlivou infrastrukturu pro těžkou techniku, jako jsou kombajny. (Bez ohledu na další ekologické problémy, jako jsou ptáci.)
Simon Richter
2016-11-23 22:43:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Existuje také nezinženýrský důvod: lidé, kteří jsou nejvíce otevření turbínám na jejich půdě, jsou zemědělci, kteří se zajímají o další příjmy.

Turbíny (zatím) nejsou umístěny poblíž oblasti, které obecně opouštějí velké farmy, nerozvinuté pozemky a přírodní rezervace. Získání stavebního povolení pro komerční podnik v přírodní rezervaci je téměř nemožné a nezastavěné pozemky mohou být rozděleny do oblastí určených k bydlení, což by také zakázalo stavět větrné turbíny.

To zní jako dobrý důvod. Nikdy jsem o tom nepřemýšlel.
Tento důvod je jen poloviční pravdou. Vlastníci lesů mají ve skutečnosti stejnou pobídku jako „zemědělci“ (nebo přesněji vlastníci příslušné zemědělské půdy). Po vybudování elektráren je v obou případech sekundární příjem. (Otázkou je otázka stromů a lesů, které nemusí být nutně přírodními rezervacemi.)
Brian Drummond
2016-11-23 19:05:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Podívejte se, jak a proč „Betz limit“ funguje.

Protože se ve vašem prvním diagramu ztrácí energie ke stromům, proudění vzduchu mezi stromy a kolem nich se rozšiřuje a zpomaluje.

Toto zpomalení snižuje energii dostupnou pro turbínu.

(poznámka. Nejsem místním odborníkem na větrnou energii!)

Děkuji, Briane. Kinetická energie pod vrtulemi by byla kvůli stromům nižší, ale o tu část se nikdo nestará (pokud jsou stromy menší). Takže se stromy nebo bez stromů by neměl být ovlivněn tok na úrovni vrtule, že? To, pokud první obrázek představuje skutečný případ. Pokud je druhý obrázek realističtější, pak ano, ovlivní to tok. Betzův zákon je zajímavý, ale myslím si, že pro tuto konkrétní otázku není relevantní. Nevěděl jsem o tom, pomyslel si, takže díky!
Ne. Betzův pohled spočívá v tom, že pomaleji se pohybující masa vzduchu musí zabírat větší objem (namísto rychlých mělkých peřejí přemýšlejte o široké pomalé řece, přičemž obě mají stejný tok hmoty). Proto musí expandovat - a to znamená nahoru, do dráhy turbíny. Zda je tato změna toku laminární nebo turbulentní, závisí na „Reynoldsově čísle“ a rychlosti větru, ale pokud je turbulentní, můžete očekávat větší problémy.


ⓘ
Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...