Щоб вітряна турбіна була ефективна на 100%, уся доступна енергія вітру повинна перетворюватися на електрику. Іншими словами, вся енергія вітру буде трансформована, і повітря припинить рух. На практиці це неможливо, оскільки ротор обертається лише тоді, коли вітер проходить над лопатями.
Закон випливає з принципів збереження маси та імпульсу повітряного потоку, що протікає через ідеалізований «приводний диск», який витягує енергію з вітрового потоку. Відповідно до закону Беца, жодна вітрова турбіна будь-якого механізму не може вловити більше 16/27 (59,3%) кінетичної енергії вітру.
Якщо ви отримуєте енергію з вітру, і після цього кроку вітер зупиняється, це не дає місця для нового вітру, щоб заповнити цей простір, який перешкоджає входженню вітру в турбіну. Жодна енергія не може бути видобута з нульовим потоком. Тому існує теоретична межа, яка становить 59%.
Є багато факторів, які перешкоджають досягненню вітровими турбінами теоретичної межі Беца, наприклад втрати числа лопатей, втрати на вир, втрати на торцях і втрати профілю аеродинамічного профілю (Цетін, Юрдусєв і Ата). Ці втрати перешкоджають перетворенню кінетичної енергії в механічну.
Виклики вітроенергетики
- Енергія вітру повинна конкурувати з іншими недорогими джерелами енергії. …
- Ідеальні місця вітру часто знаходяться у віддалених місцях. …
- Турбіни створюють шум і змінюють візуальну естетику. …
- Вітрові рослини можуть впливати на місцеву дику природу.
Щоб вітряна турбіна була ефективна на 100%, уся доступна енергія вітру повинна перетворюватися на електрику. Іншими словами, вся енергія вітру буде трансформована, і повітря припинить рух. На практиці це неможливо, оскільки ротор обертається лише тоді, коли вітер проходить над лопатями.