Расчёт характеристик мощности ветряных турбогенераторов с применением программного модуля Windpowerlib

Проблема использования альтернативных источников энергии с каждым годом приобретает всё большую актуальность. Одним из видов наиболее перспективных установок альтернативной энергетики являются ветряные турбогенераторы. Статья посвящена созданию и апробации расчётной программы для определения основных показателей ветряных генераторов - зависимости коэффициента мощности (КПД) и вырабатываемой мощности от скорости ветра, кривой изменения мощности по временным интервалам, средней мощности за год. В начале работы приводятся основные сведения об установках альтернативной энергетики и в частности, о ветрогенераторах, рассматриваются их достоинства, недостатки и способы технико-экономического обоснования целесообразности применения в данной местности по статистическим данным о погодных условиях. Далее упоминаются модули, используемые в программе, основным из которых является специальная библиотека команд для расчёта ветряных турбоустановок Windpowerlib. Описывается последовательность реализации этапов алгоритма расчёта: способов ввода погодных данных и основных характеристик турбины, процедуры расчёта мощности турбогенератора, вывода результатов в виде качественно оформленных графиков. Для апробации разработанной программы произведён расчёт энергетических характеристик одного из наиболее распространённых и широко применяемых в мире ветрогенераторов - модели Siemens SWT 3.6-120, произведено сравнение результатов расчёта с эксплуатационными данными, опубликованными фирмой-изготовителем данной установки. С помощью графиков доказана высокая степень соответствия рассчитанных и фактических характеристик. Определено изменение мощности установки в течение года по часовым временным промежуткам, а также средняя вырабатываемая за год мощность. Полученный программный продукт позволяет конечному пользователю легко загрузить исходные данные и осуществить автоматический расчёт всех вышеуказанных характеристик любой ветряной турбоустановки. В заключении сделаны выводы о проделанной работе, приведены рекомендации для расширения сфер применения рассмотренной методики к определению характеристик прочих энергетических установок. Указано планируемое направление дальнейших исследований по данному направлению с использованием разработанного программного продукта.

альтернативная энергетика, ветряная турбина, ветрогенератор, мощность турбины, энергия ветра, модуль Windpowerlib