Um wie viel Prozent muss der Rotorradius verlängert werden?
Eine nicht näher beschriebene Windenergieanlage soll an einem neuen Standort errichtet werden, an dem die Windgeschwindigkeit im Durchschnitt 10% geringer ist. Damit es nicht zu Verlusten in der produzierten elektrischen Leistung komne, soll der Rotorradius Vergrößert werden. Durch höhere Reibung und Vibrationen wird erwartet, dass der reale Wirkungsgrad der Anlage um ca. 5% sinken wird.
a) Um wieviel Prozent muss der Rotorradius verlängert werden, um sowohl die Verluste durch die verringerte Windgeschwindigkeit als auch des verringerten Wirkungsgrades auszugleichen?
b) Um wieviel Prozent muss dann auch die minimale Nabenhöhe vergrößert werden?
1 Antwort
Dazu musst Du wissen, dass die Leistung proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ist, sowie proportional zur vom Rotor überstrichenen Fläche.
Und denk' dran: Erst 10% weniger und dann 5% weniger ist nicht das gleiche wie einmalig 15% weniger!
Die minimale Nabenhöhe könnte man nur dann berechnen, wenn man wüsste, ob die um einen konstanten oder einen prozentualen Wert größer ist als der Radius des Rotors. Größer sein muss sie auf jeden Fall - ein Windrad, das vorbeigehende Fußgänger köpft, würde wohl nicht genehmigt werden.