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A程捷&恒诺

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风能的利用  

2009-12-23 12:03:57|  分类: 风力发电 |  标签: |举报 |字号 订阅

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制造风能机械,利用风力发电是风能利用的两项主要内容。风力发动机是一种把风能变成机械能的能量转化装置。风力发动机由5部分组成:

  (1)风轮。风轮由二个或多个叶片组成,安装在机头上,是把风能转化为机械能的主要部件。

  (2)机头。机头是支承风轮轴和上部构件(如发电机和齿轮变速器等)的支座,它能绕塔架中的竖直轴自由转动。

  (3)机尾。机尾装于机头之后,它的作用是保证在风向变化时,使风轮正对风向。

  (4)回转体。回转体位于机头底盘和塔架之间,在机尾力矩的作用下转动。

  (5)塔架。塔架是支撑风力发动机本体的构架,它把风力发动机架设在不受周围障碍物影响的高空中。

  根据风轮叶片的数目,风力发动机分为少叶式和多叶式两种。少叶式有2~4个叶片,具有转速高,单位功率的平均质量小,结构紧凑的优点;常用在年平均风速较高的地区。是目前主要用作风力发电机的原动机。其缺点是启动较为困难。多叶式一般有4~24个叶片,常用于年平均风速低于3~4米/秒的地区;具有易启动的优点,因此利用率较高。由于转速低,多用于直接驱动农牧业机械。

  风力发动机的风轮与纸风车转动原理一样,但是,风轮叶片具有比较合理的形状。为了减小阻力,其断面呈流线型。前缘有很好的圆角,尾部有相当尖锐的后缘,表面光滑,风吹来时能产生向上的合力,驱动风轮很快地转动。对于功率较大的风力发动机,风轮的转速是很低的,而与之联合工作的机械,转速要求较高,因此必须设置变速箱,把风轮转速提高到工作机械的工作转速。风力发动机只有当风垂直地吹向风轮转动面时,才能发出最大功率来,由于风向多变,因此还要有一种装置,使之在风向变化时,保证风轮跟着转动,自动对淮风向,这就是机尾的作用。风力发动机是多种工作机械的原动机。利用它带动水泵和水车,就是风力提水机;带动碾米机,就是风力碾米机;此类机械统称为风能的直接利用装置。带动发电机的就叫风力发电机。它们均由两大部分组成,一部分是风力发动机本体和附件,是把风能转化为机械能的装置;另一部分是电气部分,包括发电机及电气装置,把机械能转化为电能,并可靠地提供给用户。小风力发电机的容量不大,功率一般从几瓦到几千瓦,大都具有结构简单,搬运方便的优点。按风力发动机与发电机的连接方式分,有变速连接的和直接连接的两种。

  在风能的利用中,蓄能是一个重要的问题。特别是对于风力发电,在很大程度上,其生命力由蓄能装置(如蓄电池)的可靠程度来决定。有了蓄能装置,在有风的时候,把多余的能量储存起来;在无风时,输出应用。各种蓄能方式的研究是风能利用的一个急待解决的重要任务。

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