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風車是一種把風能轉變為機械能的動力機;用可調節葉片或梯級橫木輪子收集風力。
簡單的風車由帶有風蓬的風輪、支架及傳動裝置等構成;風輪的轉速和功率,可以根據風力的大小,適當改變風蓬的數目或受風面積來調整;在風向改變時,必須搬動前支架使風輪面向風;完備的風車帶有自動調速和迎風裝置等。
具備發電用途的風車又稱為風力發電機。
歷史
第一架風車大約是出現古希臘。
在中國,使用風車的歷史很早。在遼陽三道壕東漢晚期的漢墓壁畫上,就畫有風車的圖樣[1]。距今已有1700多年的歷史。宋代開始應用立帆式風車來驅動龍骨水車以灌溉農農田田。
公元1180年諾曼底的一個風車,這種風車有一個臥式的主動軸和垂直的帆翼,所以許多人認為這很可能和十世紀有垂直主動軸的東方風車無關,而是歐洲人自己發明的。到十九世紀,風車的使用達到全盛時期。據記載,當時僅荷蘭就有一萬多架風車,美國農村更有一百多萬架風車。
到二十世紀初,丹麥還保留有十多萬架風車。在英國、希臘等島嶼國家的鄉村中,都廣泛地使用風車。在一些動力資源缺乏和交通不便的草原牧區、沿海島嶼,仍然用它來進行一些工作。
工作原理
風能資源是清潔的可再生能源,安全、清潔、資源豐富,取之不竭,是一種永久性的大量存在的本地資源,可為我們提供長期穩定的能源供應。風力發電是新能源領域中技術最成熟、最具規模、開發商業化發展前景的發電方式之一。發展風電對於保障能源安全,調整能源結構,減輕環境污染,實現可持續發展等都具有非常重要的意義。
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。依據風車技術,微風便可以開始發電。風力發電正在世界上形成一般熱潮,為風力發電沒有燃料問題,也不會產生輻射或空氣污染。風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行,我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[2],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:葉片用來接受風力並通過機頭轉為電能;尾翼使葉片始終對着來風的方向從而獲得最大的風能;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。風力發電機因風量不穩定,故其輸出的是13-25V變化的交流電,須經充電器整流,再對蓄電瓶充電。使風力發電機產生的電能變成化學能,然後用有保護電路的逆變電源,把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電,才能保證穩定使用。通常人們認為風力發電的功率完全由風力發電機的功率決定,總想選購大一點的風力發電機,而這是不正確的,風力發電機只是給電瓶充電,而由電瓶把電能貯存起來,人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關係。
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參考文獻
- ↑ 世界各式風車匯聚上海植物園,新浪網 ,2001-4-4
- ↑ 風車發電的原理,電工學習網 ,2017-6-11