Cerf-volant avec LEDs Wind-Powered (1 / 6 étapes)

Étape 1: Combien d’énergie est là-haut ?

Lors du démarrage d’un projet comme celui-ci, j’ai commencer par me demander « Est-ce possible? »  Dans ce cas, est la quantité d’énergie que je peux récolter avec un cerf-volant plus que la quantité d’énergie que j’ai besoin d’une chaîne de LED de lumière ?

J’ai commencé par faire une dessin du cerf-volant et à explorer différentes dimensions et schémas à l’échelle.  (C’était avant que le cerf-volant est arrivé par la poste).  J’ai trouvé que 7" hélices s’adapter parfaitement à la mise en page, que j’ai choisi.

Ensuite, j’ai fait un calcul approximatif de la quantité d’énergie cinétique est dans l’air qui traverse le cercle 7" balayée par l’une des hélices.

• Commencez par l’équation KE =.5 (masse) * (vitesse). ² nous allons calculer l’énergie cinétique d’un montant de l’air qui passe en 1 seconde.
• (Vitesse) Une forte brise de cerf-volant est environ 25 mi/h.  Voilà près de 10 mètres par seconde.
• La masse (par seconde) est (section transversale) * la vitesse * la masse volumique de l’air.  (La densité de l’air est environ 1 kg/m³).
• Cela signifie que KE =.5 * (Croix transversale) * (densité de l’air) * (Velocity)³
• Cela équivaut à.5 (0,025 m²) * (1 kg/m³) * (10 m/s)³ = 12,5 Joules d’énergie de chaque seconde, ce qui est de 12,5 Watts.

L’étape suivante consiste à estimer le pourcentage de l’énergie cinétique totale de récupérer nos turbines et se tournent vers l’électricité.  Ma conjecture est 10 %.  Cela signifie que nous obtenons sur 1.25W par turbine ou 5W totales.

Il est important de garder à l’esprit qu’il s’agit d’une estimation approximative.  Il est possible que la turbine extrait seulement 2 % de l’énergie cinétique, donc on s’élèveraient à 1 Watt.  Toutefois, en revanche le cerf-volant est effectivement voyagent plus vite que la vitesse du vent la plupart du temps, donc si notre vitesse moyenne cerf-volant est de 15 m/s nous pouvons total 17 Watts.