Wstęp - zasoby energii
Prędkość wiatru
Rozkład Weibulla
Moc i energia wiatru
Formularz kontaktowy
Najczęściej zadawane pytania
Aktualności
Literatura elektrownie wiatrowe
Prędkość jest stosunkiem drogi do czasu jej przebycia. Prędkość wiatru określana jest jako droga przebyta przez powietrze wprawione w tym zjawisku w ruch w ciągu jednostki czasu. Najczęściej do określenia prędkości wiatru używa się jednostki m/s lub km/h. Wartość podawana w km/h jest 3,6 razy większa niż wartość w m/s. Wiatr nie jest równomiernym ruchem powietrza, lecz w znacznej części składa się z wielu stosunkowo krótkotrwałych i powtarzających się podmuchów powietrza o różnym natężeniu i różnych kierunkach. Usytuowanie turbiny wiatrowej przede wszystkim zależy od natężenia oraz regularności wiatrów. Nieregularność ruchu mas powietrza rozprzestrzenia się zwykle do kilkudziesięciu metrów nad powierzchnią ziemi. Zakres zaburzeń zwiększa się nad wzniesieniami co powoduje, że usytuowaniu turbin wiatrowych na wzgórzach nie jest bardziej korzystne niż na równinach [13].
Pomiar prędkości wiatru dokonuje się za pomocą wiatromierzy lub anemometrów. Siła wiatru określana jest także bez użycia przyrządów za pomocą 13 stopniowej skali Beauforta (od 0 do 12) lub 18 stopniowej skali, uzupełnionej przez Simsona na podstawie zachowania się przedmiotów pod wpływem wiatru.
Prędkość wiatru rośnie wraz z wysokością i zależy od klasy szorstkości podłoża oraz pionowego rozkładu temperatury powietrza. Wykazano jednak, że powyżej wysokości wiatru gradientowego (najniższa ok.300 m) prędkość nie zależy od stopnia szorstkości. Znając prędkość wiatru na określonej wysokości możliwe jest wyznaczenie prędkości dla innej wysokości na podstawie przybliżonego wzoru:
Powyższy wzór nie uwzględnia zmiany ukształtowania. Ukształtowanie charakteryzuje się za pomocą 6 - stopniowej skali szorstkości (tab. poniżej). W literaturze spotykane są również 3 - stopniowe skale.
Tabela - Klasy szorstkości terenu wraz z odpowiednim wykładnikiem potęgowym [44]
Wpływ ukształtowania na określenie prędkości wiatru przedstawić można za pomocą wzoru potęgowego Suttona:
Według [10] wykładnik potęgowy alfa zmienia się od 0,14 do 0,17 gdy prędkość wiatru została zmierzona na wysokości 10 metrów i wynosi 4[m/s] i więcej, co odpowiada optymalnej prędkości dla pracy elektrowni wiatrowej.
Na podstawie rysunku (poniżej) zauważalny jest zwiększony wzrost prędkości wraz ze wzrostem klasy szorstkości. Oznacza to, że zmierzona prędkość w terenie płaskim (zerowa lub pojedyncza klasa szorstkości) wzrośnie na wyższej wysokości mniej niż dla tej samej wysokości w terenie zabudowanym.
Rysunek - Zmiana prędkości wiatru w zależności od wysokości dla różnych klas szorstkości
