풍력 발전소 날개는 왜 거의 3개인가요?
풍력 발전소의 날개의 구조를 보면 거의 3개로
날개가 돌아가는데 3개 보다 선풍기처럼 더 많이 달면
좋은 게 아닐까요????????????????????
아시는 분 답변 부탁드립니다!!!!!
날개가 3개일 때 가장 안전성이좋고 효율이 좋기 때문입니다
처음 등장한 풍력발전기의 날개는 4개는 이상이었습니다
그러나 유체역학의 발달로 3개의 날개가 효율성이 좋고 안전성이 높아진다는게 입증되면서
3개의 날개가 표준이 됩니다.
날개가 4개이상 증가하면 늘어난만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 증가합니다.
그러나 무게 때문에 발전효율은 3개보다 줄어듭니다
풍력 발전소 보면 거의 3개로 날개가 돌아가는데,
날개가 주로 3개인 이유는 효율성때문이랍니다
날개가 2개나 3개는 효율은 비슷한데 날개가 2개보다 3개가 더안전하고
날개가 4개이상인경우에 날개갯수가 증가할수록 발전효율은 좋은데
무게가 늘어나고 설치비가 늘어나 전체효율이 떨어져서 날개갯수를 3개로 한답니다
풍력 발전소의 날개의 구조를 보면 거의 3개로 날개가 돌아가는데 ,,,,,
요즘 설치되는 풍력발전기의 날개는 특수한 경우를 제외하고는 모두 3개입니다.
날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만,
무게가 늘어나 설치비와 재료비가 급증하기 때문에 가격타산성이 떨어지기 때문이라고 합니다.
선풍기 모양인 수평축 방식은 제품에 따라 날개가 2개인 경우와 3개인 경우가 있습니다. 요즘은 대부분 날개 3개짜리를 쓰고 있습니다. 날개 수를 4개, 5개로 만들지 않는 이유는 발전 효율 때문입니다. 삼성중공업 풍력제품개발팀에 따르면 날개 수가 4개 이상 늘어나면 바람을 받는 면적과 힘은 늘어나겠지만 날개 무게 때문에 발전 효율이 급속히 떨어진다고 합니다. 길이 50m짜리 날개 하나의 무게는 10t정도 됩니다.
날개가 2개일 때와 3개일 때는 발전 효율에서는 큰 차이가 없지만 3개짜리가 더 선호되는 이유는 2개짜리에 비해 안정성이 높기 때문입니다.
날개가 그 이상으로 많아지면 너무 무거워져서 바람에 의해 돌아가기가 힘들지 않을까요?
그렇다고 날개를 2개만 하면 그건 회전이 잘 안될테니 보통 날개를 3개로 하는게 아닐까 생각됩니다.
선풍기는 모터로 돌아가는거고 날개가 많으면 바람이 더 잘 나오겠지만
풍력발전기는 바람에 의해서 돌아가서 전기가 발생되는 거니까 무게를 최소화하는게 중요할꺼 같아요
풍력발전은 날개가 바람을 받아 회전하면서 날개의 회전으로 발생하는 운동에너지가 전기에너지로 변환되는 것입니다. 풍력발전기는 바람에너지의 최대 60% 정도까지 전기로 변환할 수 있습니다.
하지만 요즘 설치되는 풍력발전기의 날개는 특수한 경우를 제외하고는 모두 3개입니다. 그 이유는 날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만 무게 때문에 발전 효율은 오히려 떨어지기 때문입니다.
일반적으로 길이가 50m짜리 날개 하나의 무게는 약 10톤 정도입니다. 높이 100m 정도의 윈드타워(지지탑·기둥) 하나가 30톤의 무게를 떠받들고 있는 셈입니다. 날개가 많아지면 무게를 지탱하기도 힘들지만 바람이 많이 불어 날개가 돌아갈 때 버틸 수 있는 힘도 약해져 윈드타워가 꺾일 수도 있습니다.
그렇다면 날개가 2개 짜리를 달면 어떨까요? 날개 2개와 3개인 풍력발전기의 발전 효율은 동일합니다. 그러나 비용이 더 들어도 날개는 반드시 3개를 다는데 그 이유는 날개의 갯수가 2개인것보다는 3개가 안정성이 높기 때문입니다.
반면, 날개 길이가 길면 길수록 발전량은 더 증가합니다. 그래서 날개 숫자는 3개로 고정될지언정 길이는 커지는 추세입니다.
날과 날사이가 너무 가까우면 이쪽 날에 맞아서 튕긴 바람이 옆 날개가 오는 것을 방해할 수도 있습니다.
그리고 날이 많아지거나 날 면적이 너무 커지면 그만큼 날개가 무거워져서 같은 속력으로 회전시키는데 더 많은 힘이 필요하게 될 수도 있습니다.
날이 너무 적거나 면적이 너무 작으면 충분한 회전력을 얻지 못할 수도 있구요.
이런저런 사항들을 고려해서 여러번의 시행착오 끝에 만들어진 것이 현재의 수력발전용 터빈의 모양입니다.짐작하시다시피 효율성입니다. 전기 생산이 주목적이니까요.
전력이 공급되는 선풍기는 효율, 디자인, 풍량, 풍속 등의 소비자의 선호도에 따라 달라지니 효율이 부각되지는 않습니다.
하지만, 풍력발전기는 오로지 전기 생산능력입니다.
위치, 날개 크기, 날개 모양, 날개 갯수 모든것이 전기생산 효율에 초점이 맞져있습니다.
물론 날개가 크거나 많을 수록 면적이 넓어서 발전량이 늘겠지만, 무거워서 적은 바람에는 발전이 안될수도 있고, 태풍때처럼 바람이 세게 불때는 날개에 바람을 덜 맞게 돌려서 발전을 멈출때도 있습니다. 이러니 마냥 늘릴수많은 없는거에요.
수많은 과학자, 엔지니어 등이 연구하고 실험해서 현재에 이른거죠.
안녕하세요!
풍력발전소의 날개는 모두 3개인데요.
왜 3개 보다 많으면 안될까요?
바람이 닫는 면적이 더 많아 질텐데요.
그 이유는 날개의 무게때문에 오히려 면적이 많이 닫는다고 해도 효율이 떨어지기 때문입니다.
또 날개의 무게가 10톤인데 많아질 수록 기둥이 버티기 힘들어지는 이유도 있습니다.
무게뿐만아니라 바람이 불면 저항이 생기는데 이때 저항에 버틸 힘도 약해져 기둥이 꺾일 수가 있어요.
마지막으로 날개는 유리섬유나 탄소섬유를 겹겹이 붙여서 만들기 때문에 풍력발전기 전체 비용의 20%나 차지 한다고 하네요.
날개가 넓어지면 넓어질수록 비용이 올라가서 발전량이 늘어나도 수지를 맞출 수 없게 되죠.
사실 날개가 2개이거나 3개이거나 발전 효율은 거의 비슷합니다.
그럼에도 3개를 쓰는 이유는 안정성이 더 높기 때문이에요.
이런 이유로 날개를 3개로 고정해서 쓴답니다.
그래서 날개 숫자를 늘리기 보다는 길이를 늘이는 추세라고 합니다.
최초의 풍력발전기는 높이 52.5m에 발전량은 450KW지만 지금은 높이가 200m가 넘는다고 하니깐요.
날개수를 4개, 5개로 만들지 않는 이유는 발전 효율 때문입니
다~~~~~~ 삼성중공업 풍력제품개발팀에 따르면 날개수가 4개 이상 늘어나면 바람을 받는 면적과 힘은 늘어나겠지만 날개 무게
때문에 발전 효율이 급속히 떨어진다고 합니다!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
그 이유는 블레이드가 3개일 때 발전 효율이 가장 높기 때문이라고 합니다.
블레이드가 4개 이상 늘어나면 그만큼 바람을 받는 면적과 힘은 늘어나겠지만 블레이드의 무게 때문에 오히려 발전 효율이 급속히 떨어진다고 하네요.
참고로 50m짜리 블레이드 하나의 무게가 10ton 정도라고 하니 감이 오시나요?
먼저 설명드리기에 앞서서 공식부터 천천히 보겠습니다.
먼저,
풍력발전기에서 발전량을 구하는 공식은
1/2×단면적×공기밀도×풍속^3입니다
여기서 질문자님이 말하신것처럼 날개를 많이달면 날개가 긋는 원면적이 많아지므로 이론적으로는 좋은게 맞습니다만..
하지만 여기에는 무게와 안정성의 관계로 많이 달지 못합니다.
풍력발전기에서 두번째로 무거운 부분이 날개입니다.
이 날개는 탄소와 유리섬유가 겹겹히 접착제등으로 붙어있어 날개하나당 10톤에 해당합니다.
이 날개가 늘어날수록 무게도 늘어나게되고 지탱해야하는 기둥의 내구도도 더 보장되어야하기 때문에 비경제적이기도 합니다
그렇다면 왜 3개를 다는걸까요?
첫번째로
날개를 두개로 달게되면 지속적으로 무게중심이 바뀌기때문에 안정적으로 발전이 안됩니다.
의자에 비유해드리겠습니다.
의자도 지지하는 기둥이 2개면 쉽게 무너져서 앉기 힘들죠? 그거랑 같은 원리입니다
하지만 지지하는 기둥이 3개일때부터 의자는 안정성을 가지고 앉을수있는 의자가 됩니다.
이처럼 발전기도 비슷한원리로 안정성과 효율을 최대로 낼수있게 3개정도로 만드는겁니다.
날개가 3개인 이유는 4개를 붙이면 너무 비싸고,4개의 날개는 생각보다 무게가 무거워 지지대가 버티지 못할 확률이 높습니다. 2개는 너무 적어 전기가 많이 생산되지않습니다.
또한 삼위일체라는 말이 있듯이 3개는 균형도 잘맞고,비용도 적당하여 날개가 대부분 3개입니다.
제 지식은 여기까지입니다.
풍력발전은 날개가 바람을 받아 회전하면서 날개의 회전으로 발생하는 운동에너지가 전기에너지로 변환되는 것입니다. 풍력발전기는 바람에너지의 최대 60% 정도까지 전기로 변환할 수 있고, 온실가스 배출도 없으며, 자원이 풍부한데다 깨끗하고 끊임없이 재생된다는 장점까지 갖춰 태양광과 함께 가장 각광받는 대체 에너지원입니다.
요즘 설치되는 풍력발전기의 날개는 특수한 경우를 제외하고는 모두 3개입니다. 날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만 무게 때문에 발전 효율은 오히려 떨어지기 때문이라고 합니다
안녕하세요 답변 드리겠습니다.
일단 풍력발전은 날개가 바람을 받아 회전하면서 발생하는 운동에너지가 전기에너지로 변환되는 것입니다. 풍력발전기는 온실가스 배출이 없으며, 자원이 풍부한데다 깨끗하고 끊임없이 재생된다는 장점까지 있어 태양광과 함께 가장 각광받는 대체 에너지원입니다.
보시다시피 거의 모든 풍력 발전소 날개는 3개입니다. 날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만 무게 때문에 발전 효율은 오히려 떨어지기 때문이라고 합니다.
그리고 날개의 무게는 약 10톤으로 굉장히 무겁습니다. 4개 이상 늘어나면 무게 지탱 자체가 힘들고, 돌아갈 때 꺾일 수 있습니다.
그러면 이렇게 생각하실 수 있습니다.
날개를 3개 말고 2개는 어떨까?
날개 3개와 2개의 효율은 똑같다고 합니다. 하지만 안정성을 위해서 거의 무조건 3개를 단다고 합니다.
이만 답변 드렸습니다. 오늘도 즐거운 하루 보내시길 바라겠습니다.
안녕하세요!!
저도 운전해서 지나가다 풍력발전소를 보고 왜 바람개비는 보통 날개가 2개나 4개인경우가 많은데 왜 3개일까? 라는 궁금증을 가져 궁금하면 못참는 성격이라 한번 알아본적이 있어 답변드릴게요!!
일단 풍력발전소의 프로펠러가 2개인것과 3개인것의 전력 획득량은 비슷합니다. 그럼에도 불구하고 더 비싼돈을 주고 3개를 설치하는 이유는 2개보다 더 높은 안정성 때문이라고 합니다.
날개를 3개이상 설치하는 않는 이유는 날개 하나당 50m 길이에 무게가 10t 이고 기둥의 무게는 30t인데 여기서 더 설치를 하면 기둥이 지탱하지 못하고 휘어져 쓰러져버리는 현상이 일어날수도 있고 일정 바람세기가 불지않으면 돌아가지 않아 오히려 전력획득량이 적는 경우가 다반사인 경우가 많기 때문입이다.
이 답변으로 궁금증 해소하셨으면 좋겠습니다~
풍력발전기의 날개는 특수한 경우를 제외하고는 모두 3개입니다. 날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만 무게 때문에 발전 효율은 오히려 떨어지기 때문이라고 합니다.
일반적으로 길이가 50m짜리 날개 하나의 무게는 약 10톤 정도인데 높이 100m 정도의 윈드타워(지지탑·기둥) 하나가 30톤의 무게를 떠받들고 있는 셈입니다. 날개가 많아지면 무게를 지탱하기도 힘들겠지만 바람이 많이 불어 날개가 쌩쌩 돌아갈 때 버틸 수 있는 힘도 약해져 윈드타워가 꺾일 수 있다고 합니다. 결국 비용을 많이 들여 날개 숫자를 더 달 필요가 없다는 말입니다. 그렇다면 날개가 2개 짜리를 달면 어떨까요? 날개 2개와 3개인 풍력발전기의 발전 효율은 동일하다고 합니다. 그러나 비용이 더 들어도 날개는 반드시 3개를 단다고 합니다. 날개가 2개보다 3개가 안정성이 높기 때문이라고 합니다.설치되는 풍력발전기의 날개는 특수한 경우를 제외하고는 모두 3개입니다. 날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만 무게가 무겁기 때문에 발전 효율은 오히려 떨어지기 때문이라고 합니다. 안정성과 효율성을 지키기 위해 풍력발전기 날개가 3개로 보시면 되시는것 같아용 도움이 되셨길 바래요.
요즘 설치되는 풍력발전기의 날개는 특수한 경우를 제외하고는 모두 3개인데 그 이유로는 날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만 무게 때문에 발전 효율은 오히려 떨어지기 때문이라고 합니다. 또한, 날개 수가 증가하면 무게를 견디는 것도 어려워지고 바람이 더욱 강하게 불면 버틸 수 있는 힘이 약해져 날개가 부러질 수 있기 때문입니다. 즉 날개가 3개보다 많을 때 효울이 떨어지고 위험성이 크다고 할 수 있습니다.
픙력발전소의 날개가 3개인이유는 최초의 풍력발전기의 날개는 4개였습니다 지금보다 크기도 훨씬작앗죠 하지만 효율성을 위해 크기가 커지면서 크기뿐만아니라 특수섬유가 붙게돼어 무게가 상당해지게됩니다. 때문에 풍력발전기의 기둥인 윈드타워가 날개의 무개를 견디지못해 안정성과 효율성을 위해 날개가3개인것입니다
날과 날사이가 너무 가까우면 이쪽 날에 맞아서 튕긴 바람이 옆 날개가 오는 것을 방해할 수도 있습니다. 그리고 날이 많아지거나 날 면적이 너무 커지면 그만큼 날개가 무거워져서 같은 속력으로 회전시키는데 더 많은 힘이 필요하게 될 수도 있습니다.
날이 너무 적거나 면적이 너무 작으면 충분한 회전력을 얻지 못할 수도 있구요. 이런저런 사항들을 고려해서 여러번의 시행착오 끝에 만들어진 것이 현재의 수력발전용 터빈의 모양입니다.안녕하세요. 풍력발전소 날개가 왜 3개인지 궁금해하셨는데요.
바로 풍력 발전기의 날개가 3개일 때 발전 효율이 가장 뛰어나기 때문입니다. 날개가 4개 이상 늘어나면 날개 개수 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 증가할지 몰라도 무게 때문에 발전 효율이 더 떨어집니다.
날개가 2개인 경우는 3개일때와 발전효율면에서 비슷하지만 2개보다 3개일 때 안정성이 높기 때문에 우리나라뿐만 아니라 미국, 중국 등 풍력발전 선진국들도 3개의 날개로 운영하고 있습니다.
