文章插图
风力涡轮机的工作原理很简单:
风力涡轮机利用风力发电 。 风带动涡轮机的螺旋桨状叶片绕着转子转动， 转子带动发电机转动， 进而产生电能 。 利用风能产生机械动力的概念可以追溯到几千年前 。 早在公元前5000年， 埃及人就利用风能推动尼罗河上的船只 。
美国殖民者依靠风车在锯木厂磨谷物、抽水和伐木 。 今天的风力涡轮机相当于现代的风车——将风能转化为清洁的、可再生的电力 。 风能风能在古代就被利用了 。 它被开发用于灌溉， 用风车碾磨谷物和移动海上运输的帆船 。
但是， 我们真的知道风能是什么吗?
【风力发电原理及工作过程 风力发电原理】风能是利用风的能源 。 它是由组成地球大气的气团之间的温度差异产生的， 因此， 它是太阳的结果 。 因为在最热的地区发现的空气会向空气更冷、密度更大的地区扩散， 所以可以说， 风是间接由太阳能产生的 。 风能是太阳能的一种形式， 由三个同时发生的事件组合而成: 太阳不均匀地加热了大气， 地球表面的不规则性， 地球的自转 。
尽管事实上只有 2% 的太阳能变成了风能， 但风能的潜力是巨大的 。 风是一种永久和可再生的资源， 因为地球上的气流不断形成 。 尽管事实上只有1%-2%的太阳能变成了风能， 而且风力涡轮机只有在5 – 25米/秒的速度下才能利用这种资源， 但风能的潜力是巨大的 。
风力发电机的工作原理
“风能”和“风力”都描述了风力产生机械动力或电力的过程 。 这种机械动力可以用于特定的任务(如磨粮或抽水)或发电机可以将这种机械动力转化为电力 。 涡轮机用它们像螺旋桨一样的叶片捕捉风的能量， 它的作用很像飞机的机翼 。 当风吹起时， 在叶片的一侧会形成一个低压空气袋 。 低压气穴将叶片拉向它， 导致转子转动 。 这叫做升力 。
升力的大小比风对叶片正面的力要大得多， 这种力被称为阻力 。 升力和阻力的结合使转子像螺旋桨一样旋转 。 一系列齿轮将转子的转速从每分钟18转提高到每分钟1800转， 这个转速可以让涡轮发电机产生交流电 。 一个叫做发动机舱的流线型外壳包含了涡轮关键部件——通常包括齿轮、转子和发电机——在一个叫做发动机舱的外壳中 。
位于涡轮塔顶的一些短舱大得足以让直升机降落 。 另一个关键部件是涡轮机的控制器， 它可以保持转子的速度不至于过大， 以避免被大风损坏 。 风速计连续测量风速， 并将数据传输给控制器 。 在紧急情况下， 机舱内也装有一个制动器， 可以通过机械、电力或液压的方式停止转子 。
风力涡轮机的应用
风力涡轮机被用于多种应用——从利用海上风力资源到为单个家庭发电: 大型风力涡轮机通常被公用事业公司用于向电网提供电力， 其功率范围从100千瓦到几兆瓦不等 。 这些公用事业规模的涡轮机经常被放在风力发电场中， 以产生大量的电力 。
风力发电场可以由几个或几百个涡轮机组成， 为成千上万个家庭提供足够的电力 。 小型风力涡轮机， 最高可达100千瓦 。 小型涡轮机有时与柴油发电机、电池和光伏系统相连 。 这些系统被称为混合风力系统， 通常用于偏远的、离网的地方， 这些地方无法连接到公用电网 。
推荐阅读
- 家用简单接地线的方法和作用及原理 地线的作用
- 核能的发展历史和产生的原理 核能是怎么产生的
- 抽水泵的工作原理 抽水机原理
- 玻璃刀割玻璃的使用方法原理图解和技巧 玻璃刀怎么割玻璃
- 风速和风力等级表 8米每秒是几级风
- 驱蚊扣驱蚊原理和使用方法 防蚊扣真的防蚊吗
- 水往高处流的原理 水往高处流是什么原理
- 古代冰窖的制冰原理和储存方法 古代冰窖是怎么建成的
- 鸡蛋浮起来的原理 鸡蛋为什么浮起来
- 水果电池中的水果相当于什么 水果电池实验原理