一,、風(fēng)力發(fā)電原理
把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能,這就是風(fēng)力發(fā)電,。風(fēng)力發(fā)電的原理,,是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電,。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù),大約是每秒三米的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度),,便可以開始發(fā)電,。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料,,也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染,。
風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分,。(大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒有尾舵,,一般只有小型(包括家用型)才會(huì)擁有尾舵)
風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成,。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時(shí),,槳葉上產(chǎn)生氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),。槳葉的材料要求強(qiáng)度高,、重量輕,目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造,。(現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪,,s型旋轉(zhuǎn)葉片等,其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同)
由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低,,而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著,,這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;所以,,在帶動(dòng)發(fā)電機(jī)之前,,還必須附加一個(gè)把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱,再加一個(gè)調(diào)速機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,,然后再聯(lián)接到發(fā)電機(jī)上,。為保持風(fēng)輪始終對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大的功率,還需在風(fēng)輪的后面裝一個(gè)類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵,。
鐵塔是支承風(fēng)輪,、尾舵和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架。它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力,,又要有足夠的強(qiáng)度,。鐵塔高度視地面障礙物對(duì)風(fēng)速影響的情況,以及風(fēng)輪的直徑大小而定,,一般在6-20米范圍內(nèi),。
發(fā)電機(jī)的作用,是把由風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速,,通過升速傳遞給發(fā)電機(jī)構(gòu)均勻運(yùn)轉(zhuǎn),,因而把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
二、風(fēng)力發(fā)電的種類
盡管品牌風(fēng)力發(fā)電機(jī)多種多樣,,但歸納起來可分為兩類:①水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),,風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行;②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),,風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向,。
1、水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)
水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)科分為升力型和阻力型兩類,。升力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度快,,阻力型旋轉(zhuǎn)速度慢。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電,,多采用升力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),。大多數(shù)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有對(duì)風(fēng)裝置,能隨風(fēng)向改變而轉(zhuǎn)動(dòng),。對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī),,這種對(duì)風(fēng)裝置采用尾舵,而對(duì)于大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī),,則利用風(fēng)向傳感元件以及伺服電機(jī)組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),。
風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪在塔架前面的稱為上風(fēng)向風(fēng)力機(jī),風(fēng)輪在塔架后面的則成為下風(fēng)向風(fēng)機(jī),。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的式樣很多,,有的具有反轉(zhuǎn)葉片的風(fēng)輪,有的再一個(gè)塔架上安裝多個(gè)風(fēng)輪,,以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本,,還有的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)輪周圍產(chǎn)生漩渦,集中氣流,,增加氣流速度,。
2、垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)
垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)向改變的時(shí)候無需對(duì)風(fēng),,在這點(diǎn)上相對(duì)于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一大優(yōu)勢(shì),,它不僅使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化,,而且也減少了風(fēng)輪對(duì)風(fēng)時(shí)的陀螺力。
利用阻力旋轉(zhuǎn)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)有幾種類型,,其中有利用平板和被子做成的風(fēng)輪,,這是一種純阻力裝置;S型風(fēng)車,,具有部分升力,,但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動(dòng)力矩,,但尖速比低,,在風(fēng)輪尺寸、重量和成本一定的情況下,,提供的功率輸出低,。
三、風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)
1,、清潔,,環(huán)境效益好。
2,、可再生,,永不枯竭。
3,、基建周期短,。
4、裝機(jī)規(guī)模靈活,。
四,、風(fēng)力發(fā)電的缺點(diǎn)
1、噪聲,,視覺污染,。
2、占用大片土地,。
3、不穩(wěn)定,,不可控,。
4、目前成本仍然很高,。
5,、影響鳥類。