風(fēng)能應(yīng)用概述

1、風(fēng)能應(yīng)用概述    風(fēng)能目前主要用于以下幾方面：1、風(fēng)力提水風(fēng)力提水自古至今一直得到較普遍的應(yīng)用。至20世紀(jì)下半時(shí)，為解決農(nóng)村、牧場(chǎng)的生活、灌溉和牲畜用水以及為了節(jié)約能源，風(fēng)力提水機(jī)有了很大的發(fā)展。現(xiàn)代風(fēng)力提水機(jī)根據(jù)用途可以分為兩類。一類是高揚(yáng)程小流量的風(fēng)力提水機(jī)，它與活塞泵相團(tuán)提取深井地下水，主要用于草原、牧區(qū)，為人畜提供飲水。另一類是低揚(yáng)程大流量的風(fēng)力提水機(jī)，它與螺旋泵相配，提取河水。湖水或海水，主要用于農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖或制鹽。風(fēng)力提水機(jī)在我國(guó)用途廣闊，如“黃淮河平原的鹽堿改造工程”就可大規(guī)模采用風(fēng)力提水機(jī)來(lái)改良土壤。2、風(fēng)力發(fā)電利用風(fēng)力發(fā)電已越來(lái)

2、越成為風(fēng)能利用的主要形式，受到世界各國(guó)的高度重視，而且發(fā)展速度最快。風(fēng)力發(fā)電通常有三種運(yùn)行方式。一是獨(dú)立運(yùn)行方式，通常是一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)向一戶或幾戶提供電力，它用蓄電池蓄能，以保證無(wú)風(fēng)時(shí)的用電。二是風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式（如柴油機(jī)發(fā)電）相結(jié)合，向一個(gè)單位或一個(gè)村莊或一個(gè)海島供電。三是風(fēng)力發(fā)電并人常規(guī)電網(wǎng)運(yùn)行，向大電網(wǎng)提供電力；常常是一處風(fēng)場(chǎng)安裝幾十臺(tái)甚至幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這是風(fēng)力發(fā)電的主要發(fā)展方向。表1是美國(guó)小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。表1是美國(guó)小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)1kw系統(tǒng)8kw系統(tǒng)40kw系統(tǒng)輸出功率1kw以上、電壓 120V、直流發(fā)電機(jī)與蓄電池配套使用8kw以上 、60Hz， 1

3、20Q40V（與煤氣發(fā)電系統(tǒng)連接）三相、60Hz，240480V （獨(dú)立電源或與電力網(wǎng)連接）額定風(fēng)速9ms9ms9ms（水平軸形風(fēng)車，轉(zhuǎn) 速為400、800、1760rmin）風(fēng)速控制范圍盡可能寬，但要考慮經(jīng)濟(jì)性盡可能寬最高風(fēng)速為27ms以上能經(jīng)受風(fēng)速75ms75ms56ms以上 使用年限25年以上 25年以上30年以上可靠性平均10年內(nèi)無(wú)損壞制造成本1500美元/kw以下750美元/kw 500美元kw主要設(shè)備風(fēng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器（塔架、基建、蓄電池自由選擇）風(fēng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、調(diào)節(jié)器、塔架（蓄電池、逆變器、其他設(shè)備、基建自由選擇）風(fēng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電 機(jī)、調(diào)節(jié)器、塔架、動(dòng)力輸

4、 出裝置（基建自由選擇）3、風(fēng)帆助航在機(jī)動(dòng)船舶發(fā)展的今天，為節(jié)約燃油和提高航速，古老的風(fēng)帆助航也得到了發(fā)展。航運(yùn)大國(guó)日本已在萬(wàn)噸級(jí)貨船上采用電腦控制的風(fēng)帆助航，節(jié)油率達(dá)15。4、風(fēng)力致熱隨著人民生活水平的提高，家庭用能中熱能的需要越來(lái)越大，特別是在高緯度的歐洲、北美取暖，煮水是耗能大戶。為解決家庭及低品位工業(yè)熱能的需要，風(fēng)力致熱有了較大的發(fā)展?！帮L(fēng)力致熱”是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成熱能。目前有三種轉(zhuǎn)換方法。一是風(fēng)力機(jī)發(fā)電，再將電能通過電阻絲發(fā)熱，變成熱能。雖然電能轉(zhuǎn)換成熱能的效率是100，但風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的效率卻很低，因此從能量利用的角度看，這種方法是不可取的。二是由風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成空氣壓縮能，再轉(zhuǎn)換成

5、熱能，即由風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)一離心壓縮機(jī)，對(duì)空氣進(jìn)行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風(fēng)力機(jī)直接轉(zhuǎn)換成熱能。顯然第三種方法致熱效率最高。風(fēng)力機(jī)直接轉(zhuǎn)換熱能也有多種方法。最簡(jiǎn)單的是攪拌液體致熱，即風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使液體（水或油）變熱（見下圖）?！耙后w擠壓致熱”是用風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)液壓泵，使液體加壓后再?gòu)莫M小的阻尼小孔中高速噴出而使工作液體加熱。此外還有固體摩擦致熱和渦電流致熱等方法。風(fēng)力機(jī)還有多種用途，表2給出了風(fēng)能利用裝置的不同用途、它們的類型和大小。表2風(fēng)能利用裝置的用途、類型和大小用途電力熱變換機(jī)械力 （熱除外）其他大中小大中小大中 小大中小山區(qū)住房及野營(yíng)地用電源燈塔、航標(biāo)電源車站電源通信中繼站電源高爾夫球場(chǎng)氛燈照明用電電瓶車充電捕蟲燈海洋、森林、隧道工程用電 農(nóng)場(chǎng)、牧場(chǎng)灌溉用電養(yǎng)魚場(chǎng)、河池的增氧提取井水谷物和水產(chǎn)品的干燥 谷粒粉碎溫室取暖