مدلسازی یک سیستم انرژی بادی هوابرد مدل کایت پمپی

Abstract

سیستم انرژی بادی هوابرد مدل کایت پمپی با استفاده از پرواز کایت در ارتفاع تولید توان می کند. این سیستم در دو فاز کشش و بازکشش با استفاده از کشش کلاف واصل و چرخاندن فلکه ی کششی متصل به ژنراتور تولید توان میکند. در این مقاله پس از توصیف عملکرد تولید توان کایت مولد، اجزاء و تجهیزات سیستم معرفی شده اند. با استفاده از مدل ریاضی کواسی و مدل لوید ، پارامترهای این سیستم مانند زاویه‌ی کلاف ، زاویه ی آزیموث، نسبت کشش، ضریب کایت، توان سیکلی و.... معرفی شده اند. ضریب کایت برابر با 18.13، ضریب توان برابر با 48%، نسبت معادل سرعت نوک پره برابر با 8.82، فاکتور توان برابر با 9% و راندمان سیکل برابر با 53% بدست آمده است. نیروی وارد شده به کلاف در سرعت نامی 8 متر بر ثانیه در مرحله ی رفت برابر با 16042 نیوتن و در مرحله ی بازگشت برابر با 40.33 نیوتن می باشد. توان نامی این سیستم برابر با 47.162 کیلووات (توان نامی 50 کیلوواتی) و توان سیکل کامل در سرعت نامی برابر با 25.16 کیلووات می‌باشد. در آخر با استفاده از جداول مقایسه‌ی ضریب ظرفیت و هزینه‌ی همتراز شده‌ی انرژی نیروگاه های گوناگون با نیروگاه کایت مولد این نتیجه حاصل می شود که این سیستم به غیر از نیروگاه حرارتی با زغال سنگ، ضریب ظرفیت بیشتر و هزینه‌ی همتراز شده ی کمتری نسبت به دیگر نیروگاههای تولید انرژی دارد.