<<< Принцип работы
Превращение энергии.
Энергия ветра – это кинетическая энергия движущегося воздуха (от греческого кинезис, что значит движение). При превращении в электрическую энергию посредством ветроэнергетической установки, энергия ветра с помощью лопасти превращается сначала в механическую энергию вращения, а потом с помощью генератора в электрическую.
Превращение кинетической энергии ветра в электрическую сопровождается, как и все превращения энергии, энергетическими потерями. Чисто физически невозможно использовать больше чем 59% мощности ветра. К ним добавляются аэродинамические потери из-за трения и турбулентности на лопастях. Еще около десяти процентов потерь приходится на трение в подшипниках и мультипликаторе, а также электрические потери в генераторе, преобразователе и линиях электропередач.
Кинетическая энергия.
Каждая подвижная масса (твердые тела, жидкости или газы) обладает кинетической энергией Еkin. Она равна половине массы, умноженной на квадрат скорости его перемещения.
Для ветроэнергетических установок подвижной массой служит воздух, проходящий через площадь ветрового колеса.
Энергия и мощность.
Расход воздуха, также называемый расходом массы, который проходит за определенное время через площадь ветряного колеса составляет:
Мощность Р равна энергии за единицу времени. Таким образом получаем мощность ветра
Так как расход воздуха пропорционален и энергия ветра зависит от квадрата скорости ветра, то мощность ветра зависит от скорости ветра в третьей степени.
Таким образом решающим фактором для мощности ветра является его скорость. Если мы увеличим скорость ветра в три раза то мощность увеличится в 3х3х3=27 раз. Плотность воздуха имеет линейное воздействие на мощность. Холодный воздух плотнее, чем теплый, поэтому производство энергии при равной скорости ветра, например при -10 град на 11% больше чем при +20-ти. Так как плотность воздуха зависит от атмосферного давления, то расположение установки на местности с высоким или низким атмосферным давлением, например в зависимости от высоты местности над уровнем моря, будет иметь влияние на производительность ветряного колеса.
Механическая мощность
Механическая мощность на валу вращающегося ротора Рmech oпределяется как произведение вращающегося момента и угловой скорости вращения или числа оборотов в мин.
Электрическая мощность.
Получив механическую мощность, генератор превращает ее в электрическую, которая определяется, как произведение тока на напряжение.
Здесь действует закон индукции, который описывает взаимодействие электрических и магнитных величин. В генераторе это эффект индуцирования напряжение в проводнике, который движется в магнитном поле. В двигателе - сила, действующая на проводник с током во вращающемся магнитном поле.
Перевел с немецкого Александр Гавришев
Источник: http://www.wind-energie.de/infocenter/technik/funktionsweise/energiewandlung | 
