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江蘇乃爾風(fēng)電技術(shù)開發(fā)有限公司

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風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)那么慢,一圈能發(fā)幾度電?

發(fā)布時(shí)間:2023-04-27 14:17:37      點(diǎn)擊:9708     發(fā)布者:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率,機(jī)械功率驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),最終輸出交流電的電力設(shè)備。

位于丹麥的V164高達(dá)220米,有3片巨大的葉片,每片長(zhǎng)達(dá)80米。24小時(shí)可發(fā)電26萬(wàn)度,足以滿足數(shù)百戶一個(gè)月的用電量。

關(guān)于這個(gè)發(fā)電量,大家都有很多疑問,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)得這么慢能發(fā)電嗎?一圈能發(fā)多少度電?

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每個(gè)人都玩過手動(dòng)發(fā)電手電筒。用力搖幾下。手電筒真的可以亮一會(huì)兒,但是持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)。最經(jīng)典的是手動(dòng)剃須刀。記得上高中的時(shí)候很受歡迎。

當(dāng)然,風(fēng)機(jī)不同于這種手動(dòng)玩具。它真的在發(fā)電!事實(shí)上,風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)速慢的原因很簡(jiǎn)單,這與它們自身的重量和風(fēng)速有很大關(guān)系。風(fēng)機(jī)越大,葉片越長(zhǎng),重量越大,轉(zhuǎn)速越慢。1.5兆瓦風(fēng)機(jī)葉片重約6噸,是0.75兆瓦風(fēng)機(jī)葉片的1.8倍,但每分鐘只有18圈,只有0.75兆瓦風(fēng)機(jī)的3/4。

風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速也與風(fēng)速有很大關(guān)系。風(fēng)速越快,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)得越快。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到3米/秒時(shí),1.5兆瓦風(fēng)機(jī)可以通過旋轉(zhuǎn)齒輪提高轉(zhuǎn)速,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

那么,風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速能隨著風(fēng)速的增加而無(wú)限增加嗎?當(dāng)然不是。當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)機(jī)的限速時(shí),風(fēng)機(jī)應(yīng)停止工作。因?yàn)槿绻D(zhuǎn)速過快,離心率大大提高,慣性趨勢(shì)會(huì)打破風(fēng)機(jī)本身的平衡,葉片很容易折斷。

因此,每種類型的風(fēng)機(jī)都有最大的轉(zhuǎn)速。當(dāng)風(fēng)速過快時(shí),需要在后臺(tái)操作電腦,停止操作風(fēng)機(jī),減少慣性造成的損壞和磨損。這相當(dāng)于兩輛相同的車,每小時(shí)30公里,每小時(shí)200公里,哪個(gè)剎車更容易。因此,風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)緩慢可以更有效地保護(hù)風(fēng)機(jī)免受損壞。

事實(shí)上,風(fēng)機(jī)的發(fā)電并不取決于葉片的旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)速恒定時(shí),葉片受力增加,功率增加。風(fēng)機(jī)葉片越大,功率越大,相應(yīng)的發(fā)電量就越大。

例如,當(dāng)1.5兆瓦風(fēng)機(jī)全功率發(fā)電時(shí),每小時(shí)可發(fā)電1500度。在夏季高峰季節(jié),一個(gè)三口之家平均每天使用30度電,大約需要50天。

雖然風(fēng)力發(fā)電機(jī)種類繁多,但可分為兩類: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)軸垂直于地面或氣流方向。

水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為升力型和阻力型。升力風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度快,阻力旋轉(zhuǎn)速度慢。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電,主要采用升力水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。大多數(shù)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)都有對(duì)風(fēng)裝置,可以隨著風(fēng)向的變化而旋轉(zhuǎn)。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)于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī),則采用由風(fēng)向傳感元件和伺服電機(jī)組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

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風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪在塔前稱為上風(fēng)向風(fēng)力發(fā)電機(jī),而在塔后則稱為下風(fēng)向風(fēng)力發(fā)電機(jī)。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的種類很多,有的有反轉(zhuǎn)葉片的風(fēng)輪,有的在另一個(gè)塔上安裝多個(gè)風(fēng)輪,在一定輸出功率的情況下降低了塔的成本,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,提高氣流速度。

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)向變化時(shí)不需要對(duì)風(fēng)。與水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比,這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。它不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而且降低了風(fēng)輪對(duì)風(fēng)時(shí)的陀螺力。

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使用阻力旋轉(zhuǎn)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)有幾種類型,包括由平板和被子制成的風(fēng)輪,這是一種純阻力裝置;S型風(fēng)車,有部分升力,但主要是阻力裝置。這些裝置具有較大的啟動(dòng)扭矩,但尖速比較低,當(dāng)風(fēng)輪尺寸、重量和成本一定時(shí),功率輸出較低。


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