Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Vergleich der Ergebnisse in Den Helder und Stauning
5
2008 DTU
2008 U Stuttgart
2008 ECN
2010 Amsterdam 2
2010 BT 3
vc/vw = 0,3
vc/vw = 0,5
4
3
2
1
Bild 4.28
Erreichte Ge-
schwindigkeitsverhältnisse
bei den Rennen 2008 und
2010
0
0
2
4
6
8
10
v
[m/s]
wind
4.8 Übungsaufgaben
1. Welchen Jahresertrag erbringt eine Windturbine mit
D
=
80m,
cP
=
0,5,
v
nenn
=
11m/s und
2 000 Volllaststunden? Wie hoch ist der jährliche Ertrag (in Euro) bei einer Vergütung von 9
Eurocent pro kWh?
r
/
R
=
0,25 und
C
L
=
1,0.
Wie viel
m
sind dies für ein Blatt aus Aufgabe 1?
3. Wie groß ist der (relative) Ertragsunterschied der Anlage aus Aufgabe 1, wenn diese
a) imWinter (
#
=°
20
±
C) auf Meereshöhe und
±
C) im Gebirge (
H
=
1500m) betrieben wird?
4. Zeigen Sie: Geht man von einer Rayleigh-Verteilung der Windgeschwindigkeit aus:
b) im Sommer (
#
=
30
µ
∂
≥
¥
2
P
(
v
)
=
º
2
v
v
exp
°
º
4
v
v
so kann der maximale Jahresertrag durch die 1-2-3-Formel:
µ
∂
2
·
v
3
2
3
D
P
=
Ω
1
·
beschrieben werden. Welchem gemittelten
c
P
entspricht dies? Vergleichen Sie mit Aufga-
be 1!
5. Betrachten Sie eine doppelte Actuator Disk als Modell einer Windturbine mit zwei gegen-
läufigen Rotoren oder als das eines Darrieus-Rotors. Zeigen Sie unter der Annahme eines
voll entwickelten Schraubenstrahls der Scheibe 1 als Einströmbedingung der Scheibe 2
°
¢
v
i
2
:
=
v
1
·
(1
°
2
a
)
=
16
27
·
(1
°
2
·
a
)
3
c
P2
