Условие Для начала освоения нового месторождения полезного ископаемого в районе Никеля на первом этапе планируется строительство вахтового поселка. Примерная потребность в электроэнергии будет составлять 150 тыс. кВт в год. Рассчитать количество ветроэнергетических устройств, технические параметры которых представлены в таблице 3, необходимое для обеспечения требуемого годового объема электроэнергии для вахтового поселка. Таблица 3 – Технические характеристики отечественных ветроустановок Расчет проводить на основе ветрового режима в районе Никеля за 2022 г., который нужно оценить по метеорологическим данным, представленным на сайте http://rp5.ru/. Следует учесть, что в http://rp5.ru/ значения скоростей ветра измерены на высоте флюгера, которая равна 10 м. Ввиду того, что высота большинства ВЭУ выше 10 метров, необходимо оценить прирост скорости ветра на высотах. После этого необходимо рассчитать годовую повторяемость скорости ветра по градациям 0, 1, 2, 3 . . n м/сек в долях единицы и продолжительность скорости ветра в часах в каждой градации. Мощность единичной ВЭУ Ni в кВт при соответствующей скорости ветра Vi определяется выражением: где D – диаметр ветроколеса, м; Vi – скорость ветра, м/с; ηρ и ηг – КПД редуктора и генератора (0,85 и 0,45 соответственно), . Выработка электроэнергии за год в кВт нужно найти по формуле: , где ti – продолжительность ветра с соответствующей скоростью, час. Скорость ветра целесообразно брать в центре градации, т.е. 0,5, 1,5 и т.д. м/с. Далее рассчитать годовой объем вырабатываемой электроэнергии по каждому из 5 устройств. При этом следует учесть: годовую продолжительность наблюдаемых скоростей ветра (в часах от годовых 8760 ч) в рабочих градациях, согласно повторяемости скоростей ветра в долях единицы, а так же такие технические характеристики ВЭУ, как – высота оси, диаметр ветроколеса, минимальные скорости ветра, рабочую скорость ветра для выхода на номинальную мощность. При скоросте ветра, больше номинальной, - мощность перестает увеличиваться. Не забудьте, что ВЭУ с горизонтальным расположением оси отключают в целях безопасности при скорости ветра 25 м/с и выше, ВЭУ с вертикальной осью - при скорости ветра 60 м/с и выше.