กังหันลมในทุ่งโล่ง ทำไมไม่มีต้นไม้


19

ฉันสังเกตว่ากังหันลมนั้นสร้างโดยทั่วไปในทุ่งโล่งที่ไม่มีต้นไม้ล้อมรอบและฉันสงสัยว่าทำไม ...

โดยทั่วไปกังหันลมจะสูงกว่าต้นไม้และฉันสามารถจินตนาการได้ว่าต้นไม้ไม่ส่งผลกระทบต่อการไหล (ดูรูป)

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แต่นี่คือเหตุผลว่าทำไมไม่มีอะไรอยู่รอบ ๆ หรือมีอย่างอื่นที่ทำให้พวกเขาเสียพื้นที่มากมายรอบตัว? และโปรไฟล์ความเร็วจากรูปแรกเป็นจริงหรือไม่?

ถ้าฉันค้นหาทฤษฎีของการพาความร้อนภายนอกโปรไฟล์ความเร็วจะเป็นแบบนี้เพื่อไหลผ่านที่ราบสูง: ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่ ในกรณีที่สองความเร็วจะไม่สูงกว่านี้หากมีสิ่งกีดขวางหรือไม่? หรือเป็นเพราะสิ่งกีดขวางนั้นเป็นสื่อที่มีรูพรุนซึ่งทำให้การไหลลื่นหรือไม่ และท้ายที่สุดโปรไฟล์ความเร็วในระดับโลกดูเหมือนเป็นอย่างนั้นหรือ มีต้นกำเนิดมาจากที่นี่จริง ๆ หรือมีความปั่นป่วนตลอดทาง?


การเดาของฉันง่ายในการก่อสร้างและความกังวลเรื่องใบอนุญาตเป็นเหตุผลสำคัญ แต่ฉันจะรอผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานลมประจำถิ่นและคำตอบของเขา
mart

แต่หลังจากการก่อสร้างคุณสามารถปลูกต้นไม้ได้ และนี่ยังไม่เกิดขึ้น สำหรับใบอนุญาตฉันไม่เห็นการเชื่อมต่อกับต้นไม้ คุณช่วยอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่คุณหมายถึงได้หรือไม่ (โปรดจำไว้ว่าเรากำลังพูดถึงหลายร้อยตารางเมตรที่ไม่มีอะไรนอกจากทุ่งนา (หรือปลูกพืชในบางพื้นที่)
Physther

@ พอล "แต่หลังจากการก่อสร้างคุณสามารถปลูกต้นไม้" - ต้นไม้ไม่น่าจะเติบโตได้ดีเมื่อมีลมแรง ลองหาเหตุผลว่าทำไมตัวเอง;)
alephzero

2
ที่ที่ฉันอาศัยอยู่กังหันอาจจะไม่อยู่ในระยะหลายร้อยเมตรของป่าไม้ลำธารถนนบ้าน ฯลฯ มันเป็นกฎระเบียบเพื่อปกป้องพื้นที่เหล่านั้นจากการหยุดชะงักของการก่อสร้างและการหยุดชะงักหรือความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นในช่วง 20 ปี การทำงาน
Kate Gregory

ขอบคุณเคท! นั่นคือสิ่งที่ฉันคิดในตอนแรก ดังนั้นผมจึงคิดว่ามันเป็นการรวมกันของทุกอย่าง, ฟิสิกส์, กฎระเบียบชีววิทยา ฯลฯ
Physther

คำตอบ:


37

ต้นไม้เพิ่มความปั่นป่วนของอากาศที่ไปถึงกังหัน ซึ่งจะสร้างโหลดที่ไม่สม่ำเสมอทุกประเภทบนใบมีดและโครงสร้างอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะเป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาลดความพร้อมใช้งานลดปัจจัยความจุและลดอายุการใช้งานของกังหัน ดังนั้นต้นทุนที่สูงขึ้นรายได้ที่ลดลง

z0z0

พื้นที่เปิดโล่งทำให้การเข้าถึงเว็บไซต์ทำได้ง่ายขึ้น เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการก่อสร้างเมื่อยานพาหนะที่ยาวมากพกใบมีด (ยาว 40-60 เมตร) ในชิ้นเดียว

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


ที่ดี! ขอบคุณมาก! นั่นทำให้รู้สึกทั้งหมด!
Physther

2
ความปั่นป่วน: ซึ่งเป็นคำอธิบายว่าทำไมด้วยรูปแบบที่ทันสมัยที่สุด (ความสูงของฮับประมาณ 160 เมตร) เป็นไปได้จริงและเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจภายในป่าสงวน การเข้าถึงที่ง่ายขึ้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้นเนื่องจากปัญหาที่เกิดขึ้นจากการปลูกป่ามีโครงสร้างพื้นฐานที่ดีสำหรับเครื่องจักรกลหนักเช่นเครื่องเก็บเกี่ยว (แม้จะมีความกังวลด้านระบบนิเวศอื่น ๆ เช่นนก)
Ghanima

5

มีเหตุผลที่ไม่เกี่ยวกับวิศวกรรมเช่นกัน: คนที่เปิดรับมากที่สุดในการวางกังหันบนที่ดินของพวกเขาคือเกษตรกรที่มีความสนใจในรายได้พิเศษ

กังหันยังไม่ได้วางไว้ใกล้พื้นที่ที่สร้างขึ้นซึ่งโดยทั่วไปจะออกจากฟาร์มขนาดใหญ่จำนวนมากที่ยังไม่ได้รับการพัฒนาและเขตอนุรักษ์ธรรมชาติ การขอใบอนุญาตก่อสร้างอาคารสำหรับองค์กรการค้าในเขตอนุรักษ์ธรรมชาตินั้นอยู่ใกล้กับที่เป็นไปไม่ได้และพื้นที่ส่วนใหญ่ที่ยังไม่ได้พัฒนาอาจถูกกำหนดให้เป็นที่อยู่อาศัยซึ่งจะห้ามการสร้างกังหันลม


นั่นฟังดูเป็นเหตุผลที่ดี ไม่เคยคิดเรื่องนั้น
Physther

3
เหตุผลนั้นเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของความจริง ในความเป็นจริงแล้วเจ้าของของฟอร์เรสต์มีแรงจูงใจเช่นเดียวกับ "เกษตรกร" (หรือเจ้าของฟาร์มเกษตรที่เกี่ยวข้องอย่างแม่นยำมากขึ้น) การสร้างโรงไฟฟ้ามีรายได้รองในทั้งสองกรณี (คำถามนี้ถามเกี่ยวกับต้นไม้และป่าไม้ซึ่งไม่จำเป็นต้องสงวนตามธรรมชาติ)
Ghanima

3

ดูว่าทำไม"Betz limit" ถึงทำงานอย่างไร

เมื่อพลังงานสูญเสียในแผนภาพแรกของคุณไปที่ต้นไม้กระแสลมที่ไหลผ่านและรอบ ๆ ต้นไม้จะขยายตัวและช้าลง

การชะลอตัวนั้นจะลดพลังงานที่มีให้กับกังหัน

(หมายเหตุ. ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานลมประจำถิ่น!)


ขอบคุณไบรอัน พลังงานจลน์ด้านล่างใบพัดจะลดลงเนื่องจากต้นไม้ แต่ไม่มีใครสนใจเกี่ยวกับส่วนนั้น (ตราบเท่าที่ต้นไม้มีขนาดเล็กลง) ดังนั้นไม่ว่าต้นไม้จะมีหรือไม่มีการไหลของใบพัดในระดับใด นี่ถ้าภาพแรกแสดงถึงกรณีจริง หากภาพที่สองเป็นจริงยิ่งกว่านั้นก็จะส่งผลต่อการไหล กฎหมายของ Betz น่าสนใจ แต่ฉันคิดว่าไม่เกี่ยวข้องกับคำถามนี้ ฉันไม่รู้เกี่ยวกับเรื่องนั้นคิดขอบคุณมาก!
Physther

ไม่ความเข้าใจของ Betz คือมวลของอากาศที่เคลื่อนไหวช้ากว่านั้นจะต้องครอบครองปริมาตรที่มากขึ้น (คิดว่าเป็นแม่น้ำที่ไหลช้าแทนที่จะเป็นแก่งตื้นที่รวดเร็วทั้งที่มีมวลไหลเท่ากัน) ดังนั้นมันจึงต้องขยาย - และนั่นหมายถึงขึ้นไปสู่เส้นทางของกังหัน ไม่ว่าการเปลี่ยนแปลงในการไหลจะเป็นแบบลามินาร์หรือแบบปั่นป่วนขึ้นอยู่กับ "จำนวนเรย์โนลด์ส" และความเร็วลม แต่ถ้าเป็นแบบปั่นป่วนคุณสามารถคาดหวังปัญหาที่ใหญ่กว่าได้
Brian Drummond
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.