Boş alanlarda yel değirmenleri. Neden ağaç yok?

Yel değirmenlerinin genellikle ağaçların olmadığı boş alanlara inşa edildiğini farkettim ve nedenini merak ediyorum ...

Bir yel değirmeni genellikle ağaçlardan çok daha uzundur ve ağaçların akışı gerçekten etkilemediğini hayal edebilirim (resme bakın).

Ancak bu, etrafta hiçbir şeyin olmayışının sebebi mi, yoksa onları bu kadar çok boşa harcayan başka bir şey mi var? Ve ilk rakamdan gelen hız profili gerçekçi midir?

Dış konveksiyon teorisini ararsam, hız profili platodaki akış için şöyle görünür: İkinci durumda, bir engel varsa hız daha yüksek olmaz mıydı? Yoksa engel akışını nemlendiren gözenekli bir ortam olduğu için mi? Ve son olarak, dünya seviyesindeki hız profili böyle mi görünüyor? Gerçekten bir kökeni var mı yoksa tamamen çalkantılı mı?

— Physther
kaynak

Benim tahminim yapım kolaylığı ve izin kaygılarının başlıca nedenleri. Ama ben yerleşik rüzgar enerjisi uzmanı ve cevabını bekleyeceğim.

— mart

Ancak inşaattan sonra ağaç dikebilirsiniz. Ve yine de, bu olmaz. İzni gelince, ağaçlarla bağlantıyı göremiyorum. Bununla ne demek istediğinizi daha fazla açıklayabilir misiniz? Bazı sitelerde hiçbir şey ama alanlar (veya ekinler olduğu yerde () biz metrekare bazı yüzlerce bahsediyoruz unutmayın lütfen.

— Physther

@Paul "Ama inşaattan sonra ağaç ekebilirsin" - Ağaçlar yüksek rüzgarlı yerlerde iyi yetişmezler. Kendiniz için nedenini bulmak;)

— alephzero

Yaşadığım yerde, türbinler herhangi bir ahşap arsa, dere, yol, ev vs.'den birkaç yüz metre uzakta bulunmayabilir. Bu alanları hem inşaatın bozulmasından hem de 20 yıl boyunca ortaya çıkabilecek sürekli bozulma veya risklerden korumaktır. operasyon.

— Kate Gregory

Teşekkürler Kate! Başta böyle düşündüm. Sanırım her şeyin, fizik, düzenlemeler, biyoloji vb.

— Kombinasyonudur

Yanıtlar:

Ağaçlar, türbinlere ulaşan havanın türbülansını arttırır. Bu, bıçaklar ve yapı üzerinde her türlü düzensiz, hızlı değişen yükler yaratır. Bu bakım maliyetlerini arttırır, kullanılabilirliği azaltır, kapasite faktörünü azaltır ve türbinin ömrünü azaltır. Yani, daha yüksek maliyetler, daha düşük gelir.

ölçmenin yollarından biri yüzey pürüzlülük katsayısıdır . İşte " Rüzgar Enerjisi - Gerçekler " kitabındaki rakamlar . Gördüğünüz gibi, orman ve ormanlık açık tarım arazilerinden çok daha yüksek değerine sahiptir - ve bu daha yüksek türbülans demektir. $z_0$ $z_0$

Açık arazi aynı zamanda siteye fiziksel erişimi kolaylaştırır. Bu, özellikle çok uzun uzun taşıtların her bir bıçağı (40-60 metre uzunluğunda) tek parça halinde taşıması durumunda, inşaat sırasında özellikle önemlidir.

— EnergyNumbers
kaynak

Harika! Çok teşekkür ederim! Bu tamamen mantıklı!

— Physther

Türbülans: bu da en modern tiplerin (diyelim ki yaklaşık ~ 160 metre) nedenlerin gerçekten uygulanabilir ve ekonomik olarak elverişli olduğunun bir açıklamasıdır. Kolay erişim aynı zamanda ekili forrestlerin biçerdöverler gibi ağır makineler için sağlam bir altyapısına sahip olması nedeniyle de bir sorundur. (Kuşlar gibi diğer ekolojik kaygılara rağmen.)

— Ghanima

Mühendislik dışı bir sebep de var: topraklarına türbin yerleştirmeye en açık insanlar ekstra gelirle ilgilenen çiftçiler.

Türbinler (henüz) genellikle büyük çiftlikler, gelişmemiş araziler ve doğa rezervleri bırakan yerleşim alanlarının yakınına yerleştirilmemiştir. Bir doğa rezervindeki ticari bir işletme için inşaat ruhsatı alınması imkansızdır, ve rüzgar türbinlerinin kurulmasını da yasaklayan konutlar için gelişmemiş alanlar imar edilebilir.

— Simon Richter
kaynak

Kulağa iyi bir neden gibi geliyor. Bunun hakkında hiç düşünmedim.

— Physther

Bu sebep gerçeğin sadece yarısı. Aslında, forrest sahipleri, "çiftçiler" (veya ilgili tarlaların daha kesin olarak sahipleri) ile aynı teşviki paylaşmaktadır. Santrallerin kurulmasının her iki durumda da ikincil bir geliri var. (Soru, zorunlu olarak doğa rezervi olmayan ağaçlar ve

— forrestler hakkında sorular sormaktır

"Betz limitinin" nasıl ve neden işe yaradığına bakın.

Enerji, ilk diyagramınızda ağaçlara kaybedildiğinden, ağaçların içinden ve etrafındaki hava akımı genişler ve yavaşlar.

Bu yavaşlama, türbin için mevcut olan enerjiyi azaltır.

(not. Ben yerleşik rüzgar enerjisi uzmanı değilim!)

— Brian Drummond
kaynak

Sağol Brian. Eh, pervanelerin altındaki kinetik enerji ağaçlar nedeniyle daha düşük olurdu, ancak hiç kimse o kısmı umursamıyor (ağaçlar daha küçük olduğu sürece). Yani ağaçlı veya ağaçsız, pervane seviyesindeki akış etkilenmemeli, değil mi? Bu, eğer ilk resim gerçek bir durumu temsil ediyorsa. İkinci resim daha gerçekçi ise, evet, akışı etkiler. Betz'in yasası ilginç, ancak bu özel soru ile ilgisi olmadığını düşünüyorum. Bunu bilmiyordum, düşündüm, çok teşekkürler!

— Physther

Hayır. Betz içgörüsü, daha yavaş hareket eden hava kütlesinin daha büyük bir hacme sahip olması gerektiğidir (her ikisi de aynı kütle akışını taşıyan hızlı sığ hızlanma yerine geniş bir yavaş nehir düşünün). Bu nedenle genişlemesi gerekir - bu da türbin yolunda yukarı doğru anlamına gelir. Akıştaki değişimin laminer veya türbülanslı olması "Reynolds sayısına" ve rüzgar hızına bağlıdır, ancak türbülanslı ise daha büyük problemler bekleyebilirsiniz.

— Brian Drummond