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            風電的原理
            時間:2021-09-09?? 瀏覽:2976次  分享:

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              把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,這就是風力發電。風力發電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據目前的風車技術,大約是每秒三米的微風速度(微風的程度),便可以開始發電。 風力發電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發電不需要使用燃料,也不會產生輻射或空氣污染。

              風力發電所需要的裝置,稱作風力發電機組。這種風力發電機組,大體上可分風輪(包括尾舵)、發電機和鐵塔三部分。(大型風力發電站基本上沒有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才會擁有尾舵)

              風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時,槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。槳葉的材料要求強度高、重量輕,目前多用玻璃鋼或其它復合材料(如碳纖維)來制造。(現在還有一些垂直風輪,s型旋轉葉片等,其作用也與常規螺旋槳型葉片相同)

              由于風輪的轉速比較低,而且風力的大小和方向經常變化著,這又使轉速不穩定;所以,在帶動發電機之前,還必須附加一個把轉速提高到發電機額定轉速的齒輪變速箱,再加一個調速機構使轉速保持穩定,然后再聯接到發電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得大的功率,還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。

              鐵塔是支承風輪、尾舵和發電機的構架。它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風力,又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況,以及風輪的直徑大小而定,一般在6-20米范圍內。

              發電機的作用,是把由風輪得到的恒定轉速,通過升速傳遞給發電機構均勻運轉,因而把機械能轉變為電能。

              風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行;中國也在西部地區大力提倡。小型風力發電系統效率很高,但它不是只由一個發電機頭組成的,而是一個有一定科技含量的小系統:風力發電機+充電器+數字逆變器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能;尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得大的風能;轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能;機頭的轉子是永磁體,定子繞組切割磁力線產生電能。

              一般說來,三級風就有利用的價值。但從經濟合理的角度出發,風速大于每秒4米才適宜于發電。據測定,一臺55千瓦的風力發電機組,當風速為每秒9.5米時,機組的輸出功率為55千瓦;當風速每秒8米時,功率為38千瓦;風速每秒6米時,只有16千瓦;而風速每秒5米時,僅為9.5千瓦??梢婏L力愈大,經濟效益也愈大。

              在我國,現在已有不少成功的中、小型風力發電裝置在運轉。

              我國的風力資源極為豐富,絕大多數地區的平均風速都在每秒3米以上,特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼,平均風速更大;有的地方,一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區,發展風力發電是很有前途的。


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