Windplaats en limiet van Betz

Hernieuwbare energie, behalve elektrische of thermische zonne-energie (zieforums hieronder gewijd): windturbines, maritieme energieën, hydraulische en waterkracht, biomassa, biogas, diepe geothermische energie ...
Bibiphoque
Ik postte 500 berichten!
Ik postte 500 berichten!
berichten: 749
Inschrijving: 31/03/04, 07:37
Plaats: Brussel

Windplaats en limiet van Betz




par Bibiphoque » 30/04/04, 11:00

:P
Hallo,
Ik heb deze site gevonden/ forum, het is helemaal niet slecht! :D

Beneden
0 x
Dit is niet omdat we altijd gezegd dat het onmogelijk is dat we niet moeten proberen :)
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79117
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10973




par Christophe » 01/05/04, 21:34

niet slecht inderdaad, willekeurig klik ik en ik kan lezen:

De Betz-limiet is van toepassing op elk type sensor van de kinetische energie van een bewegende vloeistof.

Deze waarde is 16/27 of 0,59259

We kunnen slechts 59,259% van de kinetische energie van een bewegende vloeistof (lucht, water, enz.) Opvangen.




Sommige pompen (veel) hebben echter een rendement van meer dan 60%, hetzelfde voor turbines (pelton bijvoorbeeld)....misschien komt het doordat een deel van de energie die door de hydraulische turbine wordt opgevangen ook potentieel is...?

Om uw koppeling te voltooien: http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_de_Betz
Dernière édition par Christophe de 08 / 01 / 10, 12: 56, 1 keer bewerkt.
0 x
staat
Ik ontdekte econologic
Ik ontdekte econologic
berichten: 8
Inschrijving: 14/04/04, 03:42




par staat » 09/05/04, 03:49

Hallo,

Inderdaad, de opbrengsten van bepaalde hydraulische turbines (de pompen, die geen energie terugwinnen, lenen zich niet voor "Betziaanse" overwegingen...) kunnen waarden bereiken die hoger zijn dan de "fatale" 59% van de Betz-limiet, vanwege het drukverschil dat bestaat tussen de oneindige stroomopwaartse en stroomafwaartse stromingen bij de pomp (ver van de turbine). Hierdoor maken deze gesloten stromen het mogelijk om naast de kinetische energie (dynamische druk=1/2.rhô.V²), de drukenergie (statische druk=P) of zelfs de potentiële energie (rhô.gh) in de vloeistof terug te winnen. Bij open stroming is dit onmogelijk te realiseren: de statische drukken stroomopwaarts en stroomafwaarts van de rotorschijf blijven nagenoeg gelijk aan de atmosferische druk (10exp5 Pascal). De druksprong die in de demonstratie van Betz werd gebruikt, houdt alleen rekening met drukken die in de onmiddellijke nabijheid van de rotorschijf worden gemeten.

Kleine verduidelijking om de opbrengsten van windturbines aan te brengen: hun waarden worden altijd uitgedrukt volgens deze Betz-limiet, en niet volgens het referentievermogen. Laat het me uitleggen: voor een referentie-oppervlak (of master-koppel) dat overeenkomt met het oppervlak dat door de rotor wordt geveegd, en wordt aangeduid met S, is het door de wind "getransporteerde" vermogen Pref=1/2.rhô.S.V3. Het maximale vermogen dat door een windturbine kan worden teruggewonnen is dus Pbetz=Pref.0,59. Overweeg een Peol power windturbine. De opbrengst is dan Peol/Pbetz waard, en niet, zoals men zou denken, Peol/Pref.....wat meer dan één heeft misleid, mij eerst....
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79117
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10973




par Christophe » 09/05/04, 11:45

bedankt voor deze details!

Wat betreft de pomp / turbine, zelfs als de ene herstelt en de andere energie levert aan de vloeistof, blijven de maatberekeningen en de algemene theorie hetzelfde!

Ok voor de opbrengst ten opzichte van de Betz-limiet...dit betekent dat om de "absolute" opbrengst te hebben een coëfficiënt zou moeten worden toegepast. van 0.6 bij de gegeven opbrengsten van windenergie?
0 x
staat
Ik ontdekte econologic
Ik ontdekte econologic
berichten: 8
Inschrijving: 14/04/04, 03:42




par staat » 10/05/04, 15:18

Niet precies...

...Wat ik bedoel is dat er zich twee gevallen voordoen: ofwel is het geadverteerde rendement al berekend ten opzichte van de Betz-limiet (rendement = Peol/Pbetz), ofwel is het berekend ten opzichte van het globale vermogen (rendement = Peol/Pref), en dit globale rendement moet dan worden vermenigvuldigd met 1,67 (1/0,6) om terug te vallen op het rendement op basis van Betz (want Pbetz=0,6.Pref). Het rendement van een windturbine is dus 1,67 keer hoger als het wordt berekend tegen de Betz-limiet. Dit komt enerzijds overeen met een logische benadering, aangezien een deel van het referentievermogen (0,4.Pref) nooit kan worden teruggewonnen, maar anderzijds met hogere rendementswaarden die moeten worden voorgelegd aan kopers van windturbines....pas op, iedereen doet het, ook wij...

Een windturbine die bijvoorbeeld 30% (voor het beste...) van het wereldwijde vermogen terugwint, wordt geacht een efficiëntie van 50% te hebben in vergelijking met de Betz-limiet. Bovendien varieert deze opbrengst natuurlijk met de windsnelheid, wat betekent dat een opbrengst absoluut verbonden moet zijn met een windsnelheid.

Uiteindelijk gaat het niet om echt goede prestaties bij een bepaalde snelheid, maar om correcte prestaties voor het hele snelheidsbereik van de machine. Dit leidt tot een optimale jaarlijkse energieproductie: we zullen meer vertrouwen op de geproduceerde kW.h dan op het momentane vermogen (kW). Het zal bijvoorbeeld nodig zijn om het model windturbine correct te kiezen dat zal worden aangepast aan de soorten wind die op die en die site voorkomen, of zelfs om de machine verstandig te plaatsen, omdat een slechte locatie kan leiden tot aanzienlijke productieverschillen.
0 x
Christophe
Modérateur
Modérateur
berichten: 79117
Inschrijving: 10/02/03, 14:06
Plaats: planet Serre
x 10973




par Christophe » 10/05/04, 21:08

Dus over mijn coef van 0.6 gesproken, ik had gelijk...:)


Wat betreft kwh en kw zijn het er volledig mee eens, helaas lijkt dit niet het huidige ontwikkelingsbeleid te zijn dat pleit voor steeds gigantische geïnstalleerde vermogens en daarom noodzakelijkerwijs ontoegankelijk voor individuen .... en waar herstelt de micro-windenergie de wind met laag vermogen?
0 x
staat
Ik ontdekte econologic
Ik ontdekte econologic
berichten: 8
Inschrijving: 14/04/04, 03:42




par staat » 13/05/04, 16:39

Niet ver eigenlijk....

Zoals u heel goed hebt opgemerkt, zijn het de "grote projecten" die de voorkeur genieten van ontwerpbureaus, en vooral van investeerders. Normaal gesproken zijn ze het meest winstgevend, omdat ze het laagste rendement op de investering bieden (ongeveer 5 jaar op een vloot van 2-3 MW). Omgekeerd laten kleine windturbines bestemd voor particulieren niet (nog niet...) een dergelijk break-evenpunt toe, al dan niet met conventionele propellerwindturbines. Natuurlijk mag het financiële aspect niet het eerste argument zijn van een haalbaarheidsstudie, maar de huidige mentaliteit brengt ons brutaal terug naar de aarde. Vooral in Frankrijk, waar de eerste vraag die ons wordt gesteld is: "hoeveel kost het en hoeveel levert het op", zonder te weten of we de CO2-uitstoot kunnen verminderen, zonder te weten dat we onuitputtelijke energie kunnen produceren... kortom, de mentaliteit is nog lang niet aan het veranderen. Om nog maar te zwijgen van het feit dat de wetgeving praktisch niets heeft gepland op het gebied van steun (ADEME, Europa, enz.) die bedoeld is om kleine windenergie in particuliere woningen te promoten, zoals het geval is voor fotovoltaïsche energie....het is niet gewonnen....

Bovendien zie ik je vaak praten over lage windsnelheden en de middelen om ze te herstellen. Weet dat wij (GUAL Industrie / www.gual-industrie.com) delen niet dezelfde mening, vooral omdat de fabrikanten van propellerwindturbines er baat bij hebben om mensen het te laten geloven (beperking van het vermogen vanaf 15 m/s, vanwege de krachten op de bladen...). Inderdaad, een "dom" voorbeeld zal je zeker van gedachten doen veranderen...

Laten we het door de wind getransporteerde vermogen nemen en een oppervlakte-eenheid (1m²) oversteken. Dit vermogen is dan gelijk aan 1/2.rhô.V3 (omdat S=1m²). Laten we de totale hoeveelheid energie (in kW.h) die over een jaar kan worden teruggewonnen, vergelijken door twee verschillende gevallen te beschouwen: ofwel observeren we een constante wind van 5 m/s het hele jaar (12 maanden), of een wind van 10 m/s gedurende 6 maanden en nul wind de andere 6 maanden. De gemiddelde jaarlijkse snelheid blijft natuurlijk hetzelfde (5 m/s). In het eerste geval wordt een momentaan vermogen verkregen van 0.5*1.225*5*5*5=76.56 W, d.w.z. een geproduceerde energie van ongeveer P*tijd(24*365 uur)=76.56*8760=671 kW.h. In het tweede geval, Pinstant = 0.5*1.225*10*10*10 = 612.5 W, en een energie P*tijd(24*182.5 uur)=2683 kW.h...dus 4.4 keer meer energie. We zien meteen het voordeel van het recupereren van hoge windsnelheden wanneer we dit voorbeeld vertalen naar wat er gebeurt tijdens een uur wind, vooral wanneer het erg turbulent is en er zeer heftige windstoten worden waargenomen: de geproduceerde energie zal sterk afhangen van de geregistreerde vermogenspieken... als ze al kunnen worden gerecupereerd... wat natuurlijk niet voor alle windturbines het geval is. Eén nadeel echter: het kunnen recupereren van "meer" ogenblikkelijk vermogen maakt het natuurlijk mogelijk om meer te produceren over een jaar, maar dit impliceert een te grote vermogenselektronica, technisch, maar ook financieel ..... er moet dus een compromis worden gesloten tussen de extra kosten van een ketting van dergelijk vermogen (generator, omvormer...), en de voordelen die het mogelijk zal maken om te bereiken tijdens hevige wind die duidelijk zeldzamer is. Dergelijke overwegingen leiden, rekening houdend met de gegevens van Meteo France over een bepaalde site, tot verbeteringen van 30 tot 40% in de jaarlijkse productie: meer recuperatie maar minder vaak is winstgevender....
0 x
Bibiphoque
Ik postte 500 berichten!
Ik postte 500 berichten!
berichten: 749
Inschrijving: 31/03/04, 07:37
Plaats: Brussel




par Bibiphoque » 14/05/04, 08:40

:P
Hallo,
Een kleine vraag terloops, zijn er technische studies naar generatoren met een hoog rendement, waarbij bijvoorbeeld neodymiummagneten worden gebruikt?
A+ :D
0 x
Dit is niet omdat we altijd gezegd dat het onmogelijk is dat we niet moeten proberen :)
staat
Ik ontdekte econologic
Ik ontdekte econologic
berichten: 8
Inschrijving: 14/04/04, 03:42




par staat » 19/05/04, 10:04

Hallo,

Ja ja, er zijn er een paar...... goed verstopt in de dozen van de fabrikanten....
Ik verwijs ofwel naar generatorfabrikanten (bijvoorbeeld neodymium direct aangedreven synchrone generatoren), ofwel naar windturbinefabrikanten zelf. Tegelijkertijd, als we dergelijke machines hadden ontwikkeld, zouden we heel blij zijn om de enigen te zijn die ervan profiteren....

Dit is de reden waarom het zo moeilijk is om gedetailleerde studies hierover te vinden, om nog maar te zwijgen van het feit dat sommige generatorfabrikanten (LS om geen namen te noemen...) exclusieve contracten sluiten met windturbinefabrikanten, waardoor anderen geen enkele kans krijgen om zelfs maar informatie over hun producten te verkrijgen... nogmaals, het is eerlijk spel, maar het is geen oorlog (economisch natuurlijk...) die RE vooruit zal helpen...
0 x
Avatar de l'utilisateur
Misterloxo
Éconologue goed!
Éconologue goed!
berichten: 480
Inschrijving: 10/02/03, 15:28
x 1




par Misterloxo » 19/05/04, 10:59

Bedankt voor deze verduidelijking Stato. Dit forum staat wijd open voor u om uw kennis te delen.

MisterLoXo
0 x
Leren ongehoorzaamheid is een lang proces. Het duurt een leven lang tot in de perfectie te bereiken. "Maurice Rajsfus
Te denken is om nee te zeggen. "Alain, filosoof

 


  • Vergelijkbare onderwerpen
    antwoorden
    bekeken
    laatste bericht

Terug naar "hydraulische, wind, aardwarmte, mariene energie, biogas ..."

Wie is er online?

Gebruikers die dit bekijken forum : Geen geregistreerde gebruikers en 290-gasten