Get Adobe Flash player
Follow us on Twitter

Klasy szorstkości

Jeżeli w branży energetyki wiatrowej mówimy o terenie, tak mówimy często o jego szorstkości. Faktory, które pomagają w obliczaniu produktywności pojedynczej elektrowni wiatrowej lub całej farmy.
Wysoko nad powierzchnią ziemi, na wysokości powyżej 1 km, oddziaływanie struktury ziemi na wiatr jest  praktycznie niezauważalne. Poniżej jednak przepływ mas powietrza uwarunkowany jest  strukturą Ziemi. Równoskoszona trawa lub  woda mają znikomy wpływ na prędkość wiatru. W przeciwieństwie do tego mają wysokie budynki, wzniesienia lub drzewa wysoki wpływ na strumień powietrza w jego przyziemnych warstwach. 

Klasa szorstkości wynika z jej długości. Tzw. długość szorstkości jest maksymalną wysokością nad powierzchnią Ziemi, w której prędkość wiatru wynosi 0 m/s, a więc strumień powietrza jest całkowicie wyhamowany. Wartości te są teoretyczne, tak więc klasy szorstkości są wartościami pochodnymi.  

Klasa
szorstkości
Długość
w m
Index
energii
Struktura terenu
0 0,0002 100 powierzchnia wody
0,5 0,0024 73 otwarte przestrzenie, gładki teren (n.p. pas startowy)
1 0,03 52 otwarty teren, pojedyncze zabudowania
1,5 0,055 45 teren z pojedynczymi zabudowaniami, otwarty teren min. 1250 m
2 0,1 39 teren z pojedynczymi zabudowaniami, otwarty teren min. 500 m
2,5 0,2 31 teren z pojedynczymi zabudowaniami, otwarty teren min. 250 m
3 0,4 24 wieś, małe miasto, las, teren falisty
3,5 0,8 18 duże miasto, wysokie zabudowanie
4 1,6 13 duże miasto z bardzo wysokim zabudowaniem

Najważniejszą informacją dotyczącą szorstkości terenu jest faktyczny wpływ danej klasy na prędkość wiatru i to w interesującym nas przedziale wysokości między 80 a 120 metrów (typowe wysokości wież turbin klasy 2 MW). Niniejsza tabela przedstawia przykładowy rozkład prędkości przy mierzonej prędkości wiatru 6 m/s przy klasie szorstkości 0.

Klasa szorstkości /
wysokość
0 0,5 1 1,5 2 3 4
10 m 6 m/s 5,33 m/s 4,4 m/s 4,12 m/s 3,82 m/s 3,6 m/s 1,95 m/s
80 m 7,15 m/s 6,66 m/s 5,97 m/s 5,76 m/s 5,54 m/s 4,94 m/s 4,16 m/s
100 m 7,28 m/s 6,8  m/s 6,14 m/s 5,94 m/s 5,73 m/s 5,15 m/s 4,4 m/s
120 m 7,38 m/s 6,92 m/s 6,28 m/s 6,90 m/s 5,88 m/s 5,32 m/s 4,6 m/s

Klasa_Szorstkosci.gif 

Powyższa tabela i wykres pokazują znaczny wpływ uksztautowania terenu na prędkość wiatru, nawet na wysokościach powyżej 100 m.

 

  • Klasyfikacja wiatru według normy IEC
  • Pomiary wiatru
  • Energia wiatru, którą możemy wykorzystać 

 
PWE CC on Facebook
Joomla Templates and Joomla Extensions by JoomlaVision.Com