將風(fēng)力發(fā)電機(jī)等大縮小會是技術(shù)難題嗎？

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熱心網(wǎng)友：風(fēng)力發(fā)電市場： 風(fēng)能是一種取之不盡、用之不竭的可再生新興能源。進(jìn)入本世紀(jì)以來，能 源日趨緊張，為爭奪能源烽煙再起。風(fēng)能發(fā)電是國內(nèi)國外首推可再生的替代能源。 作為最為清潔的能源之一，風(fēng)電無疑是可再生能源中最具競爭力的能源之一，也被廣泛認(rèn)為是最有發(fā)展前途的能源。風(fēng)力發(fā)電將是一種最具有潛力可持續(xù)發(fā)展項目。國家和政府把風(fēng)力發(fā)電行業(yè)提高到一個重要的地位，大力推動和扶持；然而目前國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電，以水平軸螺旋槳式風(fēng)力機(jī)為主流。這種出自歐洲的最古老的風(fēng)力機(jī)，如今作了最先進(jìn)的現(xiàn)代化武，高額巨資購買，分布在西北部地區(qū)，大型并網(wǎng)發(fā)電，沿海地區(qū)如雨后春筍紛紛拔地而起。上市公司募集巨資介入。這種風(fēng)力機(jī)的支架高達(dá)七八拾米，直徑四到六米全是用鋼鐵堆鑄而成，造價相當(dāng)昂貴。100千瓦——2000千瓦 售價在200萬元——1千萬元以上。 而小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)分布在交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原等電網(wǎng)覆蓋不到地帶，以家用小發(fā)電為主。100瓦——800瓦 、12伏——24伏直流發(fā)電只可照明，無力它用。 中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，因現(xiàn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)型的限制，要求風(fēng)力條件高，投入成本過較大和不便維修等原因未能企業(yè)化普及應(yīng)用；1千瓦——100千瓦，售價在2萬——150萬元左右 。綜合上述：國內(nèi)國際對風(fēng)能的需求的持遠(yuǎn)性，而現(xiàn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)型，源于古老、價格昂貴、對風(fēng)力條件制約性強(qiáng)等因素；限制了內(nèi)陸地區(qū)的風(fēng)能利用和中型風(fēng)力發(fā)電的企業(yè)化應(yīng)用的普及。 針對上述問題：我以向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交了一份專利申請，現(xiàn)已頒發(fā)專利，本專利機(jī)型不但可填充內(nèi)陸地區(qū)的風(fēng)能可利用性和中型風(fēng)力發(fā)電的企業(yè)化應(yīng)用的這一空間；而且有能力取代現(xiàn)役機(jī)型。優(yōu)勢在于：造價相當(dāng)?shù)停坏貐^(qū)性和風(fēng)力條件制約性不高。2千瓦---100千瓦造價僅在1.5萬元----30萬元 左右。大型機(jī)差額更多。具有廣闊的市場前景。 翻轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)與水平軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用率的對比 水平軸風(fēng)力機(jī)的葉輪所受的力來自于風(fēng)速產(chǎn)生的力，風(fēng)力在葉片上被分解為兩個力：一個是與水平軸平行對葉片產(chǎn)生的正壓力，這個分力不作功。 另一個分力是在葉片上產(chǎn)生的升力，這是作攻的力。產(chǎn)生升力的大小，取決于風(fēng)速的大小。因此維持風(fēng)機(jī)正常運轉(zhuǎn)因素是風(fēng)速。 風(fēng)速是維持風(fēng)機(jī)正常運轉(zhuǎn)的重要因素；風(fēng)速通過風(fēng)機(jī)時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩；風(fēng)速產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力方向是和風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)方向是一致的。從輪轂到葉端的各部位的線速度是不同地，葉端的線速度最大，越靠近輪轂的線速度越小。輪轂上的線速度為零。 因此風(fēng)輪直徑越大所需的風(fēng)速越高。 如風(fēng)輪直徑100米葉端的線速度是： 設(shè)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速是12轉(zhuǎn)/分，風(fēng)速17米/秒，風(fēng)輪直徑100米。 葉端線速度為100m?3.14?12min=3768m/min 風(fēng)速17米/秒?60秒=1020米/分。 那么17米/秒的風(fēng)速與風(fēng)輪上直徑在27米處的線速度相等。直徑大于27m以外的部分受力很小。 翻轉(zhuǎn)風(fēng)力機(jī)所受風(fēng)速產(chǎn)生風(fēng)力的方向與葉面垂直，在葉面上產(chǎn)生相當(dāng)大的正壓力， 風(fēng)力方向沿著葉輪直徑線方向及切線方向行進(jìn)，風(fēng)力沿著葉輪直徑的方向作直線運動可以產(chǎn)生很大的矩力，因此風(fēng)速與翻轉(zhuǎn)風(fēng)力機(jī)的直徑和轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系是：設(shè)風(fēng)力機(jī)的直徑為100米， 轉(zhuǎn)速12轉(zhuǎn)/分， 風(fēng)速17米/秒 葉輪的最外圓的切線速度為 100米?12轉(zhuǎn)/秒=1200米/秒， 風(fēng)速17米/秒?60=1020米/秒。葉輪直徑85米處圓的切線速度為1020米/秒。 只有風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)到圓的切線方向的速度和風(fēng)力方向重合的一瞬間，葉輪直徑 85米處圓的轉(zhuǎn)速等于風(fēng)速17米/秒的速度。風(fēng)力機(jī)在運行時的速度大部分時間段相對低于風(fēng)速切割風(fēng)輪時的速度。 因此：在17米/秒同等風(fēng)速中；水平軸風(fēng)力機(jī)的葉輪直徑27m處的線速度，與翻轉(zhuǎn)風(fēng)力機(jī)直徑85米處的圓瞬間切線轉(zhuǎn)速相等，受風(fēng)速產(chǎn)生的矩力也相等。 同等風(fēng)速在翻轉(zhuǎn)風(fēng)力機(jī)上所產(chǎn)生的矩力遠(yuǎn)大于在水平軸風(fēng)力機(jī)上產(chǎn)生的矩力。 翻轉(zhuǎn)風(fēng)力機(jī)葉片受風(fēng)面積也遠(yuǎn)大于水平軸風(fēng)力機(jī)的受風(fēng)面積。 翻轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡介 一種垂直軸風(fēng)力機(jī)<<翻轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)>> 它適用于大,中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組. 其優(yōu)點在于風(fēng)力機(jī)無須認(rèn)風(fēng)向,無論哪個方向來風(fēng),它總是按照設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn). 推力大，造價相當(dāng)?shù)汀?它的結(jié)構(gòu)是:由沿水平方向向四面伸展的四個葉片和鋼支架組成. 四個葉片沿水平方向外伸展可延伸幾拾米,葉輪直徑可達(dá)100米以上，而鋼支架無須太高。支架的高度可隨地式和風(fēng)力狀況而定。 四個板狀葉片固定在兩根異面相互垂直的水平軸上。 板狀葉片兩兩一組,每組中的兩個葉片互成異面90度. 水平軸由軸承固定在兩個水平垂直交叉軸承托架上. 軸承托架垂直交點與垂直軸的上端固定連接, 垂直軸的下端與發(fā)電機(jī)組連接. 工作原理;四個葉片分裝在同一個面的四個方向上，不論哪個方向來風(fēng),在風(fēng)力的作用下,四個方向上的葉片必有一個或兩個葉片是與水平面垂直正面迎風(fēng)的； 在垂直軸另一側(cè)的其他葉片,在水平軸和風(fēng)力的作用下聯(lián)動翻轉(zhuǎn)成與水平面平行；風(fēng)輪不受推力的作用。 使得風(fēng)輪始終受到來自同一側(cè)面的偏轉(zhuǎn)力。 致使風(fēng)輪不停的受力旋轉(zhuǎn),從而帶動垂直軸轉(zhuǎn)動,垂直軸帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。 目前廣泛應(yīng)用的水平軸風(fēng)力機(jī)的缺陷在于，笨重的風(fēng)力發(fā)電機(jī)頭安置在柒捌拾米高的支架頂端，尋找著風(fēng)力的方向，捕捉風(fēng)力的能源進(jìn)行發(fā)電。 風(fēng)力的方向穩(wěn)定值，直接影響發(fā)電機(jī)的發(fā)電效果。 再者水平軸的風(fēng)力機(jī)的葉輪是垂直伸展地，風(fēng)輪直徑越大支架高度越高，造價也高。 目前我國大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是從德國和荷蘭進(jìn)口地，進(jìn)口價格相當(dāng)高。發(fā)電成本高直接影響到風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。 專利權(quán)人: 張祥銘 專 利 號: zl20062008369.8 電 話: 0552--3215221 地址233000安徽省蚌埠市工農(nóng)路工農(nóng)新村2號樓2單元5樓7號