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풍력발전기의 설계 혹은 설치시 고려하는 조건등이 궁금합니다.

  • 작성일 2019-09-02
    작성자 허찬영 조회 88
  • 카테고리 풍력
저는 고등학생이고 최근에 과학탐구대회에서 풍력발전과 관련된 실험을 진행하고 있습니다.
저는 날개의 개수, 날개의 가로와 세로의 길이, 날개의 각도 그리고 풍속을 변인으로 설정하여 진행하였는데
실제로는 고려해야할 다른 조건들이 더 있는지, 있다면 어떤것들이 있는지 궁금하고 이러한 조건들이 발전량에 어떤 영향을 미치는지도 알고싶습니다.
또한 풍력발전기 블레이드를 보면 대부분 폭이 좁고 길이가 긴 편인데 폭을 넓게 하지 않는 이유가 궁금합니다.
그리고 대부분 발전기의 날개가 3개 이던데 특별한 이유가 있나요?

[답변 글]

  • 답변자 최정철
  • 답변일 2019-09-03

 

풍력발전기의 발전량에 영향을 미치는 요인은 에너지밀도, 회전자 면적, 풍속, 발전효율의 네 가지입니다.

 

에너지 밀도는 온도가 낮을수록, 기압이 높을수록 높습니다.

회전자 면적은 날개 길이가 길수록 커지고 풍력발전기가 바람방향을 항상 향해야 합니다.

풍속은 풍속 자체가 높고 풍속의 변화가 적은 지역이 좋으며 타워가 높을수록 풍속도 증가합니다.

발전효율은 날개의 개수, 날개의 가로/세로 비율, 날개 각도, 날개 효율, 증속기/발전기 효율 등에 의해 결정됩니다.

 

따라서 영향을 미치는 요인은 온도, 기압, 날개 길이, 풍속, 풍속 변화, 타워 높이, 날개 개수, 날개 가로/세로 비율, 날개 각도, 날개 효율, 증속기/발전기 효율 등이 있습니다.

 

블레이드가 넓으면 에너지 생산이 증가하지만 더 많은 하중을 받게 됩니다. 따라서 블레이드를 넓게 하는 대신에 길게 만들어서 회전자 면적을 증가시킵니다.

 

날개가 3개일 때 가장 높은 효율을 갖기 때문에 대부분의 발전기는 날개가 3개입니다.


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