(4)风能利用技术

风力机又称风车，是一种将风能转换成机械能、电能或热能的能量转换 装置。风力机的类型很多，通常将其分为水平轴风力机、垂直轴风力机和特 殊风力机三大类。但应用最广的还是前两种类型的风力机。
“风力致热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法：一是 风力机发电，再将电能通过电阻丝发热，变成热能；二是由风力机 将风能转换成空气压缩能，再转换成热能；三是将风力机直接转换 成热能。第三种方法致热效率最高
实际上，地面风不仅受这两个力的支配，而且在很大程度上受海洋、 地形的影响，山隘和海峡能改变气流运动的方向，还能使风速增大，而丘 陵、山地因磨擦大使风速减少，孤立山峰却因海拔高使风速增大。因此， 风向和风速的时空分布较为复杂。海陆差异对气流运动的影响，在冬季， 大陆比海洋冷，大陆气压比海洋高，风从大陆吹向海洋。夏季相反，大陆 比海洋热，风从海洋吹向内陆。这种随季节转换的风，我们称为季风。所 谓的海陆风也是白昼时，大陆上的气流受热膨胀上升至高空流向海洋，到 海洋上空冷却下沉，在近地层海洋上的气流吹向大陆，补偿大陆的上升气 流，低层风从海洋吹向大陆称为海风，夜间（冬季）时，情况相反，低层 风从大陆吹向海洋，称为陆风。
h v v1 h 1

风玫瑰图
近十年来，全球的风电发展迅速，自1995年以来， 世界风能发电以48.7％的速率增长，即几乎增加近5倍。 去年年底全球装机容量为13 932 MW(5个半核电厂)，自 20世纪90年代以来，全球风电的增长，每年为40％(和行 动电话的成长可比美)，仅德国去年一年就装了1 568 MW(半个核电厂)，超过了其他传统的发电总合。
在山区由于白天山坡受热快，温度高于山谷上方同高度的空气温度， 坡地上的暖空气从山坡流向谷地上方，谷地的空气则沿着山坡向上补充 流失的空气，这时由山谷吹向山坡的风，称为谷风。夜间，山坡因辐射 冷却，其降温速度比同高度的空气交快，冷空气沿坡地向下流入山谷， 称为山风。
夜间”山风”
白天”谷风”
风的变化
缺点：
受地理环境、季节、昼夜等因素的影响，要充分、有效地利用风 能比较困难，需要综合运用高新技术。就学科而言，它涉及空气动力 学、电机学、结构力学、材料学、气象学和控制论等。
Hale Waihona Puke Baidu
风力泵水从古至今一直得到较普遍的应用。 现代风力泵水机根据用途可以分为两类： 一类是高扬程小流量的风力泵水机，它与活塞 泵相配提取深井地下水，主要用于草原、牧区， 为人畜提供饮水；另一类是低扬程大流量的风 力泵水机，它与螺旋泵相配，提取河水、湖水 或海水，主要用于农田灌溉、水产养殖或制盐。 在机动船舶发展的今天，为节约燃油和提 高航速，古老的风帆助航也得到了发展。
风能利用技术
大气的流动像水流一样,从压力高处流向压力低处,太阳能是形成大气压 差的原因。
地球自转轴与围绕太阳的公转轴存在66.5度的夹角,地球上不同的地点, 太阳照射角度是不同的,而且同一点在一年中这个角度也是变化的。 风就是水平运动的空气，空气产生运动主要是由于地球上各纬度所接受 的太阳辐射强度不同而形成的。在赤道和低纬度地区，太阳高度角（地球上 某处接受的太阳辐射能与该地点太阳照射角的正弦成正比）大，日照时间长， 太阳辐射强度强，地面和大气接受的热量多、温度较高；在高纬度地区太阳 高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量小，温度低。这种高纬度与 低纬度之间的温度差异，形成了南北之间的气压梯度，使空气作水平运动， 风沿水平气压梯度方向吹，即垂直与等压线从高压向低压吹。地球在自转， 使空气水平运动发生偏向的力，称为地转偏向力，这种力使北半球气流向右 偏转，南半球向左偏转，所以地球大气运动除受气压梯度力外，还要受地转 偏向力的影响。大气真实运动是这两力综合影响的结果。