小型家用风力发电机设计
小型风力发电系统的设计与优化
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小型家用风力发电机毕业设计
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小型家用风力发电机毕业设计1000字一、设计内容本次设计的目的是设计一台小型家用风力发电机,能够在一个家庭中使用。
此发电机可产生电流,将电力储存到电池中,通过逆变器将直流电转为交流电供应家庭用电。
设计将包括以下内容:1. 选择合适的风轮尺寸和型号。
2. 选出合适的发电机和电路。
3. 逆变器的设计与制作。
4. 发电机和逆变器的控制系统。
5. 外壳的设计和制造。
二、设计原理风力发电机是利用风能产生的机械能转变为电能的装置。
当环境中的风吹在旋转的叶片上时,通过叶轮将机械能传递给发电机。
发电机会将机械能转化为电能并储存在电池中,其后逆变器会将直流电变为交流电以供应各项家庭电力需求。
三、设计细节1. 风轮:通过大气压力的力量,使叶片旋转,最终达到发电目的。
在此设计中,我们选择了一种直径为0.9米,叶片数为三的风轮。
2. 发电机:发电机是小型家用风力发电机的核心。
在此设计中,采用了一台带有稳定器的直流发电机。
发电机输出电流的功率为250W。
3. 逆变器:逆变器可以将直流电转换为交流电,以供应家庭用电。
我们选择了一台可以将12伏直流电转换为220伏交流电的逆变器。
4. 控制系统:我们需要对风力发电机进行控制。
控制系统是根据风速来控制发电机的转速,将飞轮的转速保持在一个稳定范围内。
5. 外壳:外壳是保护小型家用风力发电机内部设备的一个重要部分。
我们选择了一种轻质的、具有良好透气性的材料来制作外壳。
四、设计结果这款小型家用风力发电机的核心部件是发电机和逆变器。
通过控制系统,可以在不同风速下保持转速的稳定。
外壳可以保护内部设备,同时也起到状觉上的美观作用。
通过此设计,我们发现小型家用风力发电机是最佳可持续能源选择之一。
它可以为家庭提供一定量的电力,同时具有环保和节能的特点。
微型风力发电机的设计与制造
![微型风力发电机的设计与制造](https://img.taocdn.com/s3/m/2ce3d65f001ca300a6c30c22590102020640f258.png)
微型风力发电机的设计与制造随着环保意识的提高和新能源的广泛应用,微型风力发电机逐渐成为一种趋势,被广泛应用于家庭、学校、农村等领域。
在本文中,我将介绍微型风力发电机的设计与制造流程。
一、设计首先,设计是微型风力发电机制造的重要环节。
在设计中,需要考虑以下几个方面:1.1 风轮设计风轮的设计是微型风力发电机的核心。
风轮应该具备如下特点:(1)具有足够的面积面积通常控制在50-60平方厘米左右,面积过小会使发电效率低下。
(2)合适的叶片数量一般来说,叶片数量为3-5片为佳,因为旋转速度不会太慢或太快。
(3)合适的材质常见的材质有塑料、木材、铝合金等,选择材料时要考虑材料的强度、重量、成本和易加工性等因素。
(4)减少风阻力在设计风轮时,需要减小风阻力,从而提高发电效率。
1.2 发电机设计微型风力发电机中常用的是直流发电机。
发电机的选择要根据风轮的转速匹配。
具体要求可参考厂家提供的技术数据。
1.3 控制器设计控制器通常是微型风力发电机的核心部件之一,它能够实时检测风轮的转速,并根据转速调节输出电压和电流。
1.4 塔架设计塔架的设计需要考虑到风轮的高度,风速和塔架的稳定性,一般需要在地面上混凝土基础上架设。
二、制造2.1 风轮制造在制造风轮时,首先需要根据设计图纸制作叶片,并考虑叶片的重心和均衡。
其次,需要制造风轮骨架,根据骨架形状来加工好齿轮,该齿轮与风轮直径相等,定位固定在骨架中间,轴向风轮输出转速。
2.2 发电机制造发电机的制造需要根据设计图纸加工各部件,如定子、转子和轴承等。
2.3 控制器制造控制器制造需要选择合适的电子元器件,如电容器、电阻器、磁性元件等,并制作出完善的电路板。
2.4 塔架制造塔架制造通常需要使用钢材,并进行切割,焊接和装配等工艺。
三、安装安装时需要先将塔架安装在地面上,并固定好,然后将风轮装在塔架的顶部,并与发电机和控制器接线连接。
最后,在安装好的组件上附加警示标志,避免外力干扰。
小型风力发电机总体结构的设计
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小型风力发电机总体结构的设计首先,塔架结构是小型风力发电机的基础支撑结构,主要作用是稳定风轮的位置和方向。
塔架通常由金属或钢筋混凝土制成,高度一般在10米至30米之间。
在设计时,需要考虑到塔架的强度、稳定性和耐久性,以及便于安装和维护。
其次,风轮(葉片)设计是小型风力发电机的核心部分,负责接受风能并驱动发电机发电。
风轮通常由数个叶片组成,常见的材料有玻璃纤维、碳纤维等。
在设计时,需要考虑到叶片的形状、长度和材料的选择,以提高风轮的效率和稳定性。
风轮的设计应考虑到叶片的形态优化,以降低风阻和噪音,提高风能的利用率。
通常采用的形状有直接扇形、折叠扇形、三角扇形等,可以通过风洞实验和仿真计算来确定最佳形状。
此外,风轮还需要考虑叶片的长度和数量,以适应不同风速和功率要求。
第三,发电机是将风能转换为电能的关键设备。
通常采用的是永磁同步发电机,可以有效提高发电效率。
永磁同步发电机结构简单、效率高、体积小、重量轻,是小型风力发电机中较为常用的一种类型。
同时,发电机还需要配备适当的传感器和电器设备,以确保风能可以稳定地转换为电能,并兼容与电网或电池的连接。
最后,控制系统是小型风力发电机的重要组成部分,主要用于监测风速、机组运行状况、电压输出等,并根据实时情况对发电机进行调节。
控制系统通常包括风速传感器、转速传感器、电流传感器、电压传感器、电池管理系统等。
这些传感器和电器设备可以与发电机和电网进行连接,实现风力发电机的自动化控制和监测。
总之,小型风力发电机的总体结构设计需要考虑到塔架结构、风轮(葉片)设计、发电机和控制系统。
这些设计要素的合理搭配和优化可以提高风力发电机的效率、稳定性和可靠性,为户外和偏远地区提供可持续的电力供应。
独立式民用小型风力发电机及控制器的设计
![独立式民用小型风力发电机及控制器的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/462a6a04a22d7375a417866fb84ae45c3b35c26f.png)
独立式民用小型风力发电机及控制器的设计AbstractThis paper presents the design of a standaloneresidential small-scale wind turbine and controller for home-based electrical power generation. The system consists of a Wind Turbine Generator (WTG), Battery and Charge Controller. The Wind Turbine Generator is a three-phase permanent magnet generator with a rated power of 1000 Watts. The Battery and Charge Controller ensures the proper functioning of thesystem by regulating the charging and discharging of the battery. The controller also controls the output voltage ofthe WTG.IntroductionAs the world becomes more dependent on energy, renewable energy technologies such as wind power are continuing to grow in popularity. Residential wind power systems offer several advantages to homeowners, including reduced electricity bills and lower carbon emissions. In this paper, we present the design of a standalone residential small-scale wind turbine and controller that can be easily installed by homeowners.Design of Wind Turbine GeneratorA small-scale wind turbine generator is designed to take advantage of the kinetic energy of wind to produce electrical energy. Permanent magnet generators are used in many small-scale wind turbines because of their high efficiency, low maintenance, and ease of use. The Wind Turbine Generator (WTG) used in this system is a three-phase permanent magnet generator with a rated power of 1000 Watts. The generator ismounted on a pole and connected to the battery via cables. The blades of the turbine are designed to capture the maximum wind energy and turn the generator.Design of Battery and Charge ControllerTo ensure the proper functioning of the system, it is essential to regulate the charging and discharging of the battery. The charge controller ensures that the battery is not overcharged or over-discharged, which can damage the battery. The controller also regulates the output voltage of the WTG. Our controller uses a microprocessor-based system to automatically control the charging and discharging of the battery.The charge controller consists of two main sections, which are the charging section and the discharging section. The charging section is responsible for regulating the charging of the battery from the WTG. The discharging section is responsible for regulating the discharging of the battery to the load. The charge controller constantly monitors the battery voltage and adjusts the charging and discharging rate accordingly.ConclusionThe design of a standalone residential small-scale wind turbine and controller has been presented. The system includes a Wind Turbine Generator, Battery, and Charge Controller. The WTG is a three-phase permanent magnet generator with a rated power of 1000 Watts. The Battery and Charge Controller ensure the proper functioning of the system by regulating the charging and discharging of the battery. The controller also controls the output voltage of the WTG. This system can be easily installed by homeowners and offersmany benefits, including reduced electricity bills and lower carbon emissions.。
家用小型风力发电系统的初步设计说明
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家用小型风力发电系统的初步设计院-系:工学院专业:电气工程与其自动化摘要风能作为一种清洁的可再生能源正逐渐受到了人们的重视,风力发电也成为了时下的产业。
本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换与继电控制电路做了初步的研究。
本论文首先介绍了课题的目的和意义,综述了国外风力发电的发展概况,简要概括了风力发电相关技术的发展状况,论述了常见小型风力发电系统的基本组成和各部分的作用,同时对本论文的系统方案做了简要的概括,着重分析了整流电路与Buck降压电路的配合,蓄电池充放电继电保护以与电能输出的有效性等。
还引入了市电切换电路,作为在发电机故障或蓄电池电量不足的情况下为负载供电。
为了使能量的利用达到最大化,本系统还引入了并网电路。
所以本论文设计的小型风力发电机组不但适合偏远的地区,也适合市区家庭使用。
本文提出的解决方案为:风力传动装置带动三相永磁交流发电机,然后通过AC—DC—DC—AC变换为交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组和稳压器,通过继电控制电路的监控以实现系统的自动控制,同时并入市电投切,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。
系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。
本论文的重点在于继电控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析。
关键词:小型风力发电机组;整流:逆变;继电控制:蓄电池ABSTRACTWind energy as a clean and renewable energy has been paid more and more attention, wind power generation has become the sunrise industry. This paper expounds the design scheme of small independent wind power generation system, transform and relay control circuit and the power structure of the wind turbine to do in-depth study.This paper firstly introduces the purpose and significance of the topic, summarizes the general situation of development of wind power at home and abroad, summarized the development situation of wind power generation technology, discusses the small wind power generation system, the basic composition and function of each part of the system, at the same time, this paper made a brief summary, focuses on the analysis of the coordination rectifier circuit and Buck circuit, battery charging and discharging of relay protection and electric energy output efficiency. Also introduced the power switching circuit, as for the load of the power supply in the generator or battery power shortage. In order to make the use of energy to achieve the maximization, this system also introduced the grid circuit. So small wind turbines are designed in this paper is not only suitable for remote areas, but also suitable for family use.The solution proposed in this paper is: the wind turbine driven by three-phase AC generator, and then through the AC - DC - DC - AC transform as the standard alternating current user needs, and considering the wind instability, batteries are incorporated in the system, the relay control circuit of the control system achieves automatic control, to ensure the system can storage in the wind in the wind energy is not sufficient enough, also to supply power for the load. The running status of the system with the relay control circuit and switch control.The focus of this paper is the design of relay control circuit, and the running state of thesystem under theconditions of different wind has made a comprehensive and rigorous analysis.Keywords:Small wind turbines;Rectifier; relay control;Battery目录第一章绪论51.1小型风力发电概述51.1.1小型风力发电发展历程与展望51.2论文系统概述8第二章风力机原理与其结构112.1风力机的气动原理112.2风力机的主要部件112.3风力机的功率122.4风力机组选型122.4.1风力机选型12第三章电气设计部分163.1整流部分163.1.1整流电路图和工作原理163.1.2整流管参数选择183.2蓄电池容量选择193.3DC/DC变换器213.3.2驱动电路253.4充放电保护电路273.7蓄电池组供电控制设计283.8驱动电路电源设计283.9逆变电路293.9.1三相电压型桥式逆变电路293.9.2整流管选型313.9.3逆变电路主电路设计323.10稳压环节343.11市电切换电路353.12并网电路设计35 结论39参考文献39致 40附录41第一章绪论风能是—种可再生、无污染、取之不尽用之不竭的新能源,也称之为“绿色能源”。
小型家用发电机装置设计
![小型家用发电机装置设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c40599dbd5d8d15abe23482fb4daa58da0111c33.png)
小型家用发电机装置设计一、设计目标我们的设计目标是创建一款轻便、高效、易于操作且成本适中的小型家用发电机,能够满足家庭在停电时基本的电力需求,如照明、充电、小型电器的运行等。
二、工作原理小型家用发电机通常基于电磁感应原理工作。
通过机械运动驱动发电机的转子在定子中旋转,从而在线圈中产生感应电流。
常见的驱动方式包括内燃机(如汽油发动机或柴油发动机)和风力、水力等可再生能源。
对于我们设计的小型家用发电机,将采用汽油发动机作为动力源。
汽油发动机通过燃烧汽油产生旋转动力,带动发电机的转子旋转,进而产生电能。
三、主要部件1、发动机选择一款合适的汽油发动机是关键。
需要考虑其功率输出、燃油效率、重量和体积等因素。
一般来说,对于满足家庭基本电力需求,一台 1 至 2 千瓦的汽油发动机较为合适。
2、发电机发电机部分应具备高效的电磁转换能力和稳定的输出性能。
可以选用同步发电机或异步发电机,同步发电机在输出电压稳定性方面表现较好,而异步发电机则在成本和维护方面具有一定优势。
3、燃油系统包括油箱、油泵、油管和滤清器等。
油箱应具有足够的容量以保证发电机的运行时间,油泵要能够稳定地供油,滤清器则用于过滤燃油中的杂质,保护发动机。
4、冷却系统由于发动机在工作过程中会产生大量热量,需要有效的冷却系统来保持其正常工作温度。
常见的冷却方式有水冷和风冷,小型家用发电机通常采用风冷方式,通过风扇将热量散发到空气中。
5、调速系统为了保证发电机输出电压和频率的稳定,需要配备调速系统来控制发动机的转速。
可以采用机械调速或电子调速装置。
6、控制面板控制面板上应设置启动/停止按钮、电压和频率显示仪表、插座等,方便用户操作和监控发电机的运行状态。
四、设计要点1、尺寸和重量考虑到家庭使用的便利性,发电机应尽量小巧轻便,便于搬运和存放。
2、噪音控制发动机运行时会产生噪音,应采取隔音措施降低噪音水平,以免影响家庭生活。
3、安全性设计中要确保发电机具有过载保护、短路保护等安全功能,防止设备损坏和人员触电事故的发生。
小型家用风力发电机毕业设计样本
![小型家用风力发电机毕业设计样本](https://img.taocdn.com/s3/m/28c26c660166f5335a8102d276a20029bd646332.png)
风能作为一种清洁可再生能源越来越受到人们注重,风力发电也逐渐成为了时下朝阳产业。
本论文详细阐明了小型独立风力发电系统设计方案,对风力发电机组构造和电能变换及继电控制电路做了进一步研究。
本文提出解决方案为,风力发电机组带动单相交流发电机,然后通过AC—DC—AC变换为顾客需要原则交流电,并且考虑到风力不稳定性,在系统中并入蓄电池组,通过控制电路监控实现系统控制,保证系统在风能充分时可蓄能,在风能不充分时亦可为负载供电。
系统运营状况采用继电控制电路监控和切换。
本论文重点在于继点控制电路设计,并对各种不同风力状况下系统运营状况进行了全面而严谨分析,最后电气控制某些进行了系统仿真。
核心词:风力发电机组;整流——逆变;继电控制摘要............................................................................................................ 错误!未定义书签。
目录........................................................................................................ 错误!未定义书签。
引言........................................................................................................ 错误!未定义书签。
第一章绪论.............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1风力发电概述..................................................................................... 错误!未定义书签。
小型分布式风力发电系统的设计方案
![小型分布式风力发电系统的设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/8a55343da517866fb84ae45c3b3567ec102ddc91.png)
小型分布式风力发电系统的设计方案1. 引言随着对可再生能源的需求增加,分布式风力发电系统在小型应用中的应用越来越受到关注。
本文将介绍一种小型分布式风力发电系统的设计方案,该方案可以以较低的成本获得可靠的风力发电能力。
2. 系统组成小型分布式风力发电系统由以下几个主要组成部分组成:2.1 风力发电机风力发电机是系统的核心组件,负责将风能转换为电能。
在设计中,选择高效率、低噪音的风力发电机非常重要。
同时,考虑到系统的可靠性和稳定性,我们建议选择叶片直径适中的垂直轴风力发电机。
2.2 风力发电控制器风力发电控制器用于控制风力发电机的运行并监测系统的状态。
它负责根据风速和电网负载情况调整风力发电机的转速,以保持系统的稳定运行。
同时,风力发电控制器还负责将风力发电机产生的交流电转换为直流电并进行电压和电流的调整,以便与电网兼容。
2.3 储能系统储能系统用于存储风力发电机产生的电能,以便在风力不稳定或电网需求高峰时供电。
常见的储能系统包括蓄电池和超级电容器。
在设计中,应根据系统的功率需求和经济性选择适当的储能系统。
2.4 电网连接小型分布式风力发电系统需要与电网连接,以便将产生的电能供给其他负载或反馈给电网。
为了确保系统与电网的稳定连接,必须添加适当的电网连接设备,如电网并网控制器和保护设备。
3. 系统运行流程小型分布式风力发电系统的运行流程主要包括以下几个步骤:3.1 感知风速和风向通过风速和风向传感器获取当前的风速和风向数据。
3.2 控制风力发电机运行根据风速数据,风力发电控制器调整风力发电机的转速,以使其处于最佳工作状态。
3.3 将风力发电机产生的交流电转换为直流电风力发电控制器将风力发电机产生的交流电转换为直流电,并对电压和电流进行调整。
3.4 储存电能或供电给电网将转换后的直流电能存储到储能系统中,以备在风力不稳定或电网需求高峰时供电。
如果系统发电量超过负载需求,多余的电能可以供电给电网。
3.5 与电网连接通过电网连接设备,将储存的电能注入电网,或从电网中获取能量以满足负载需求。
5kW的小型独立运行的风力发电系统设计
![5kW的小型独立运行的风力发电系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/14202f00f78a6529647d53e3.png)
5kW的小型独立运行的风力发电系统设计一、风力发电的原理和特点原理:风力发电是利用风能来发电,而风力发电机组是将风能转化为电能的机械。
风轮是风电机组最主要的部件,由桨叶和轮毂组成。
桨叶具有良好的动力外形,在气流的作用下能产生空气动力是风轮旋转,将风能转化为机械能,再通过齿轮箱增速驱动发电机,将机械能转化电能。
然后在依据具体要求需要,通过适当的变换将其存储为化学能或者并网或者直接为负载供电。
特点:1、可再生,且清洁无污染。
2、风速随时变化,风电机组承受着十分恶劣的交变载荷。
3、风电的不稳定性会给电网或负载带来一定的冲击影响。
风力发电系统一般由叶轮、发电机及齿轮箱(在直驱系统中已省去齿轮箱)、整流器、直流环节、逆变器等组成3、装机容量的计算:1.负载用电情况的计算负载功率:5kW;日总耗电量:5 kW×6h=30kWh;月总耗电量:30kWh×30=900kWh;年总耗电量:900kWh×12=10800kWh二.风力发电机组的选型风力机一般分为水平轴和垂直轴两种,垂直轴的风力机主要缺点是转矩脉动大,在遇到强风时不易调速。
现在的风力机主要是水平轴螺旋桨推进器型的。
水平轴风力机主要由风轮、回转体、调速机构、调向机构、手刹车机构、增速齿轮箱、发电机、塔架等部件所组成。
风轮由气动性能优异的叶片装在轮毂上所组成,风轮采用定桨距或变桨距两种,小型风力机以定桨距居多。
这里采用水平轴定桨距的。
1、产品介绍:5kw小型风力发电机系统,家用FD5.0-5000W加工定制:是型号:FD5.0-5000w额定功率:5000(W)W输出电压:220(V)风轮直径:5(m)m叶片数目:3片额定风速:8(m/s)m/s产品认证:CE额定转速:220转/分钟启动风速:3m/sm/s塔架类型:拉锁塔架2、产品特点:1)、起动风速低,风能利用率高;体积小,外型美观、运行振动低。
2)、安装采用人性化设计,方便设备安装、维护和检修。
小型风力发电机毕业设计
![小型风力发电机毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6114d697185f312b3169a45177232f60ddcce718.png)
小型风力发电机毕业设计小型风力发电机毕业设计一、引言随着人们对可再生能源的需求日益增长,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,越来越受到关注。
在这个背景下,设计一台小型风力发电机成为了我毕业设计的主题。
本文将介绍我设计的小型风力发电机的原理、结构和性能优化。
二、原理小型风力发电机的工作原理与大型风力发电机基本相同。
它们都利用了风的动能来驱动风轮旋转,进而带动发电机产生电能。
在小型风力发电机中,风轮通常由数个叶片组成,这些叶片的角度和形状会影响风轮的转动效率。
当风吹过风轮时,叶片会受到气流的冲击,产生扭矩,进而使风轮旋转。
旋转的风轮通过传动装置将动能转化为电能。
三、结构小型风力发电机的结构相对简单,主要包括风轮、传动装置和发电机三个部分。
1. 风轮:风轮是小型风力发电机的核心部件,它负责接受风的作用力并转化为机械能。
风轮通常采用三叶片结构,因为这种结构在风力作用下旋转效率较高。
另外,风轮的材料也需要轻量、坚固和耐腐蚀。
2. 传动装置:传动装置将风轮旋转的机械能转化为发电机所需的转速和扭矩。
传动装置通常由齿轮或链条组成,它们能够将风轮的低速旋转转换为发电机所需的高速旋转。
3. 发电机:发电机是小型风力发电机的核心组件,它将机械能转化为电能。
发电机通常采用交流发电机或直流发电机,其中交流发电机的结构相对简单,直流发电机的效率相对较高。
四、性能优化为了提高小型风力发电机的性能,我在设计中采取了以下优化措施。
1. 叶片设计:通过优化叶片的角度和形状,可以提高风轮的转动效率。
我使用了计算流体力学模拟软件对不同叶片设计进行了模拟和分析,最终确定了最佳的叶片结构。
2. 传动装置优化:通过选择合适的传动装置,可以提高传动效率,减少能量损失。
我进行了多次实验和计算,最终选择了一种高效的传动装置。
3. 发电机选择:根据小型风力发电机的需求,我选择了一种高效、稳定的发电机。
这种发电机具有较高的转换效率和较低的能量损耗。
小型家用风力发电系统的设计与实现
![小型家用风力发电系统的设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/4eb44f0bce84b9d528ea81c758f5f61fb73628bc.png)
小型家用风力发电系统的设计与实现一、引言随着全球节能减排的需求日益增长,可再生能源在全球的应用逐渐受到重视。
风力发电作为一种清洁能源,不污染环境,运转稳定,成为了各国政府和企业推广的重点。
本文主要探讨小型家用风力发电系统的设计和实现。
二、小型家用风力发电系统概述小型家用风力发电系统一般由风力发电机、控制终端、传输线路以及蓄电池等部分组成。
风力发电机是整个系统的核心部分,其转动依靠风的动力来供给家庭电器的用电需求。
相较于大型的风电场,小型家用风力发电系统的产电量较小,一般仅能满足日常生活的少量用电需求。
三、空气动力学理论的应用1. 奇异性论奇异性理论是研究气体在风的作用下的运动和受力情况的数学理论。
通过理论分析,可以确定风力发电机的机械结构,并提高其效率。
奇异性论主要用于分析风力机叶片设计,平衡整个系统结构和改善风力机叶片的风能利用率。
2. 计算流体力学(CFD)计算流体力学是一门将模拟技术、数值方法和计算机程序相结合来研究流体运动状态和流体物理量分布的科学技术。
CFD可以精确计算风力机叶片的气流情况,帮助设计师优化叶片设计,提高发电效率。
四、小型家用风力发电系统组成部分的设计1. 桶状罩和叶片设计桶状罩的设计可以起到防止洋风对风力机的影响,提高风能利用率的作用。
同时,叶片的设计也是非常重要的,可以通过使用奇异性论和CFD分析来确定最优的叶片结构,提高风能转化效率。
2. 蓄电池选用蓄电池是储存风力发电系统产生的电能的设备,根据家庭用电量和系统的电压标准来选择适合的蓄电池。
一般来说,铅酸蓄电池是小型家用风力发电系统的最佳选项。
3. 控制终端及传输线路设计控制终端是整个小型家用风力发电系统的“大脑”,通过控制终端可以对其状况进行检测,并直观地了解发电情况。
传输线路则是将发电的电能传输到蓄电池中,要根据系统的安全电压和电能损失来选择合适的线材。
五、小型家用风力发电系统的实现小型家用风力发电系统的实现需要进行以下步骤:1. 根据系统用电量选用适合的风力机2. 根据系统的特点设计机架和叶片3. 根据电压标准选择蓄电池4. 开发适用的控制终端和传输线路5. 安装系统,进行试运行六、实例应用一般来说,小型家用风力发电系统应该满足以下两个条件:系统维护方便,发电量合适。
小型垂直轴风力发电系统设计
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小型垂直轴风力发电系统设计【引言】随着能源需求的增加和对可再生能源的认知,风力发电被广泛应用于各种规模的发电项目中。
而小型垂直轴风力发电系统由于其独特的设计特点,被认为是一种适用于城市和低风速地区的理想选择。
本文将设计一个小型垂直轴风力发电系统,以满足家庭或小型建筑物的基本能源需求。
【设计方案】1.机械部分设计:小型垂直轴风力发电系统主要包括垂直轴叶轮、轴承、发电机和塔架。
其中,垂直轴叶轮的设计应考虑到建筑物周围的风向和风速,以及叶轮的形状和大小对风能利用的影响。
轴承的选用应具备耐高速、低摩擦和长寿命等优点。
发电机应选用适合小型风力发电系统的低速稳定类型。
塔架的设计应考虑到高度、稳定性和安装便捷性。
2.控制系统设计:控制系统主要包括风速检测、转速调节和发电机控制。
风速检测可以采用风速传感器,通过实时监测风速来调节转速。
转速控制可以通过变频器进行调节。
发电机控制则需要实现电能的储存和输出。
3.电气系统设计:电气系统主要包括逆变器、电池组和电网连接。
逆变器将直流电转换为交流电,供给家庭或建筑物的用电设备。
电池组的设计可以通过并联并备份的方式来储存风能。
当风力不足或无法满足需求时,可以从电池组中获取电能。
电网连接则通过智能电网技术,将多余的电能输出到电网,从而实现电能的共享和交换。
【关键技术】1.垂直轴叶轮的优化设计:通过测试和模拟分析的方法,选择合适的叶片数目、形状和角度,以提高风能的利用效率。
2.风速检测和转速控制:采用先进的风速传感器和变频器进行风速检测和转速控制,以实现风能的最大化利用。
3.电池组的设计:选择合适的电池类型和配置方式,以实现电能的储存和输出,保证系统的稳定性。
【实施步骤】1.设计垂直轴叶轮:根据风速和建筑物周围环境的特点,设计合适的垂直轴叶轮形状和尺寸。
2.选择轴承和发电机:根据叶轮的重量和转速要求,选择适合的轴承和发电机。
3.设计塔架:根据叶轮的高度和稳定性需求,设计合适的塔架结构。
300W小型垂直轴风力发电机的设计
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摘要为了解决日益严重的环境污染和能源危机的问题,开发了一种以风力的发动机。
由于原材料价格不断上涨,小型风力发电机组生产成本,也不断提高,而购买风机的广大农牧民经济收入有限,因此企业销售价不能随着上涨,企业利润空间很小,无利可图,促使有的企业开始转产。
如原内蒙古商都牧机厂现在已开始生产并网型大型风力发电机组的塔架,大型电焊机、卷扳机已经到货,正准备投产。
有的配套件质量不稳定,性能差,特别是蓄电池,逆变控制器,影响整机发电系统的效率和可靠性。
尽管目前风光互补发电系统推广应用很快、需要量大,但由于太阳能电池组件价格太高(每WP30~50元)。
如果不是目前国家大量补贴,农牧民自购有较大困难,所以说太阳能电池组价格制约风光互补发电系统的发展。
本设计主要设计的是300W 小型垂直轴风力发电机。
关键词:风力发电机小型风力发电机风力垂直轴AbstractIn order to solve the increasingly serious environmental pollution and energy crisis, the development of a wind engine. As a result of rising raw material prices, small wind turbine production costs, is also rising, and the purchase of the majority of fans with limited income of farmers and herdsmen, so as the sales price can not rise, corporate profits is very small, unprofitable, to have Transferring the business started. Such as animal husbandry are the original factory in Inner Mongolia have already started to produce large-scale grid-based wind turbine's tower, a large welding machine, delivery volumes have been the trigger is ready for production. Matching the quality of some pieces of instability, poor performance, especially the battery, the inverter controller, the impact of the whole power system efficiency and reliability. Despite the current landscape to promote the application of hybrid generating system very quickly, the demand for large, but the solar cell component costs are too high (per WP30 ~ 50 million). If it is not currently a large number of national subsidies, farmers and herdsmen have a more difficult since the purchase, so that the price of solar battery power constraints scenery complementary systems. The design of the main design is 300W small vertical axis wind turbine.Key words:Wind turbines small wind turbines wind vertical axis第1章绪论随着中国对“三农”投入力度加大,经济持续快速发展,广大农、牧、渔民对改善生活环境,提高生活质量,改善农村地区的能源结构,解决生活用电的迫切要求,作为农村可再生能源主要支柱之一的小型风力发电行业得到长足的发展,不论是参与开发、研制、生产的单位,还是产品产量、国内外销售以及推广应用范围,与上年相比都有了新的提高,取得了显著的成效。
小型风力发电机总体结构的设计最终版
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小型风力发电机总体结构的设计最终版随着全球对于可再生能源的需求不断增加,风力发电机的应用越来越广泛。
小型风力发电机具有结构简单、易于维护、占地面积小等优点,因此被广泛应用于家庭、学校、农村及野外等小规模的电力供应场所。
本文主要围绕小型风力发电机的总体结构进行设计和优化,使其能够更加高效地转化风能为电能。
一、总体结构简介小型风力发电机主要由风轮、支架、叶轮轴、电机、发电机、电池等组成。
其中风轮是最基本的元素,是通过捕捉和利用风能转化为机械能的重要部分。
支架则是固定风轮和叶轮轴的重要组成部分。
叶轮轴将风轮的动能传递到电机和发电机上,电机将机械能转化为电能,发电机将电能储存到电池中进行供电。
二、风轮的结构设计风轮是小型风力发电机最重要、最基本的部分,其结构设计的合理与否直接影响到整个系统的发电效率。
因此在风轮的设计过程中,需要考虑以下几个主要的因素:1. 叶片形状设计: 叶片是风轮捕捉风能的最重要部分,因此可以采用多种不同的叶片形状来适应不同的风速和风向。
在选择叶片形状时,需要能够最大化风能的收集,同时减小风轮的阻力。
2. 材料的选择: 在风轮的材料选择上,可以考虑使用轻质、耐腐蚀、耐高温的材料,如碳素纤维、玻璃纤维等。
同时也要考虑到材料的成本和可用性。
3. 风轮的直径:风轮的直径也会直接影响到发电效率,因此需要根据实际情况选择一个适当的直径。
在选择风轮直径时,需要考虑到电机和发电机的额定电压和电流。
三、电机和发电机的设计电机和发电机是将机械能转化为电能的重要部分,其设计的合理与否也会直接影响到系统的发电效率。
在设计电机和发电机时,需要考虑以下几个因素:1. 铜线的直径和长度: 铜线是电机和发电机中重要的传导介质,其直径和长度会直接影响导电的效率。
2. 铁芯的制造: 在电机和发电机的制造过程中,铁芯的质量会直接影响到发电效率,因此需要选择高质量的铁芯,以确保发电效率。
四、电池的选择电池是将电能储存到系统中的重要部分,因此在选择电池时,需要考虑以下因素:1. 电池的类型: 目前常用的电池有铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。
小型分布式风力发电系统的设计方案
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小型分布式风力发电系统的设计方案简介小型分布式风力发电系统是一种利用风能进行发电的系统,它包括风力发电机、变频器、逆变器、电池和配电系统等组成部分。
本文将介绍小型分布式风力发电系统的设计方案及其工作原理。
设计方案小型分布式风力发电系统的设计方案如下:1. 风力发电机选择选择适合小型分布式应用的风力发电机,根据实际情况选择合适的额定功率和转速范围。
考虑到小型系统的需求,建议选择功率在1-10千瓦之间的风力发电机。
2. 风力发电机安装将风力发电机安装在适宜的位置,使其暴露在足够的风力下。
考虑到小型系统的使用场景,可以选择在建筑物屋顶、农田或山区等地安装风力发电机。
3. 变频器和逆变器选择为了将风力发电机产生的交流电转换为直流电,并使其适用于小型分布式系统,需要选择适配的变频器和逆变器。
4. 电池系统设计为了稳定系统的运行,并在风力不足或需求增加时提供持续供电,需要设计适当的电池系统。
选择适合系统需求的电池类型和容量,并设计合适的充放电控制策略。
5. 配电系统设计设计分布式风力发电系统的配电系统,将电能分配给不同的负载。
根据负载的性质和需求,设计合适的配电方案,确保系统的稳定供电。
工作原理小型分布式风力发电系统的工作原理如下:1.风力发电机在风力的作用下旋转,将机械能转化为电能。
风力发电机产生的交流电经过变频器,将其转换为恒定频率和电压的交流电。
2.变频器输出的交流电经过逆变器,转换为稳定的直流电。
这样可以适应分布式系统对电能的需求。
3.直流电经过电池系统进行充电,当风力发电机产生的电能超过负载需求时,多余的电能会被存储在电池中。
4.当负载需求增加或风力发电机产生的电能不足时,电池系统会释放储存的电能,满足系统的负载需求。
5.配电系统根据系统需求将电能分配给不同的负载,确保系统的稳定供电。
配电系统中包括电线、开关、断路器等组件。
结论小型分布式风力发电系统是一种可持续发展的能源解决方案。
通过选择合适的风力发电机、变频器、逆变器、电池和设计适宜的配电系统,可以实现可靠的供电,并满足小型应用的需求。
小型分布式风力发电系统的设计方案
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小型分布式风力发电系统的设计方案
设计一个小型分布式风力发电系统的方案需要考虑以下几个方面:
1. 风力发电机选择:根据实际情况选择适合的风力发电机。
一般来说,小型分布式风力发电系统适合选择小尺寸、低噪音、高效率的垂直轴风力发电机。
2. 基础设施建设:需要选择适合的地理位置,并建设好基础设施,包括固定的底座或塔楼,以及安全可靠的电力输送线路。
3. 风力发电机布局:设计合理的发电机布局,使得每台发电机之间的相互影响最小化,以提高整个系统的效率。
4. 输电系统:设计合理的输电系统,包括变压器、开关设备以及电缆线路等,确保电能输送的安全可靠。
5. 储能系统:考虑到风电发电具有间歇性的特点,需要设计合理的储能系统,将风力发电机产生的电能进行储存,以供不同时间段使用。
6. 控制系统:设计合理的控制系统,可以对风力发电机进行监测和控制,以保证整个系统的正常运行。
7. 局部电网接入:将小型分布式风力发电系统接入到局部电网中,需要考虑电网的稳定性和安全性,确保系统的正常运行。
以上是设计小型分布式风力发电系统的一些基本方案。
具体的设计需要根据实际情况进行详细的计划和实施。
家庭式小型风力发电机组的设计
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③ 调向机构、调速机构和停车机构:
离网型风力发电机组的调向装置大部分是上风向尾翼调向。调速装置采用风轮偏置和 尾翼铰接轴倾斜式调速、变桨距调速机构或风轮上仰式调速。功率较大的机组还装有手动 刹车机构,以确保风力机在大风或台风情况下的安全。风力发电机组配套的逆变控制器, 除可以将蓄电池的直流电转换成交流电的功能外,还具有保护蓄电池的过充、过放、交流 泄荷、过载和短路保护等功能,以延长蓄电池的使用寿命。这些机组的设计额定风速也较 低,只有6~8米/秒;其工作范围较宽,在3~25米沙风速范围内都可工作:机组的成本 较低,价格便宜,非常适合于中国的低速地区和消费水平。 为了从风中获取能量,风轮旋转面应垂直于风向,在小型风机中,这一功能靠风力机 的尾翼作为调向机构来实现。同时随着风速的增加,要对风轮的转速有所限制,这是因为 一方面过快的转速会对风轮和风力机的其他部件造成损坏,另一方面也需要把发电机的功 率输出限定在一定范围内。由于小型风力机的结构比较简单,目前一般采用叶轮侧偏式调 速方式,这种调速机构在风速风向变化转大时容易造成风轮和尾翼的摆动,从而引起风力 机的振动。因此,在风速较大时,特别是蓄电池已经充满的情况,应人工控制风力机停机。 在有的小型风力机中设计有手动刹车机构,另外在实践可采用侧偏停机方式,即在尾翼上 固定一软绳,当需要停机时,拉动尾翼,使风轮侧向于风向,从而达到停车的目的。
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发展大型风电场为主。 (2)在风力资源丰富或较丰富的边远无电、缺电地区,以发展小型或中型独立运行的 风电系统(包括风力/柴油联合发电和风/光联合发电等)为主,利用风力发电解决边远地区 的生活用电和部分生产用电。
1.4 小型风力发电系统在我国的应用前景
我国从20世纪80年代初就把小型风力发电作为实现农村电气化的措施之一,主要研制、 开发和示范应用小型充电用风力发电机,供农民一家一户使用。目前,1kW以下的机组技术 已经成熟并进行大量的推广。 在电网不能通达的偏远地区, 约60万居民利用风能实现电气化。 截至1999年,我国累计生产小型风力发电机组18.57万台,居世界第一。随着我国风能市场 的扩大和国家产业政策的调整,风能制造业逐渐进入高速发展期。具资料表明,在我国风能 市场,已有十余家在国内建成了颇具规模的风力发电机厂。他们投资大,有的还拥有自己的 风场,发展前景可观。 但我国是一个发展中国家,一些边远地区的农牧民还未用上电。实践表明:在一个较 长的时期,小型风力发电机组在解决有风无电地区农牧民生活用电仍然是一条重要的途 径。就是在有风有电地区,从长远考虑,发展小型风力机组对改善能源结构,保护生态平 衡和充分利用资源等方面亦有积极的意义。国家计委提出的“光明工程”就为我国小型风 力发电机组的发展创造了条件。因此继续发展小型发电机组仍有很大的潜力。
新型2kW小型永磁风力发电机设计
![新型2kW小型永磁风力发电机设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6d0e80fbaef8941ea76e050f.png)
EquipmentManufactringTechnologyNo.5,2008设计与计算!!!!"!"!!!!"!"收稿日期:2008-02-02作者简介:丰家辉(1981—),男,湖南邵阳人,广西大学机械工程学院,硕士研究生,研究方向:新型2kW小型风力发电机。
新型2kW小型永磁风力发电机设计陈家权,丰家辉,马鹏,薛娟妮(广西大学机械工程学院,广西南宁530004)摘要:针对现有小型风力发电机的不足,结合永磁同步发电机和永磁无刷直流发电机的特点提出一种新型结构的发电机。
以2kW为例,进行设计计算,并利用Ansys对其进行有限元分析。
验证了其设计方法的可行性,并能达到预期目标。
关键词:风力发电;永磁发电机;Ansys中图分类号:TK83文献标识码:A文章编号:1672-545X(2008)05-0046-03大型风力发电系统主要由国家原计委、原机械工业部、原电力部、航空部组织实施,它更受到风源条件的制约。
小型风力发电系统由于是清洁能源,对环境无污染,又由于我国地形复杂,人口众多,居住分散,对于电网涉及不到的地区和特殊行业,仍然可以补充大电网的缺陷,起到拾遗补缺的作用。
可以利用小型风机风力发电机的地方主要有:(1)航运系统。
(2)无人值守的差转台和微波站。
(3)东南沿海各孤立的岛屿。
(4)围网养殖系统。
(5)农牧区和边远山区。
图1小型风力发电系统框图发电机将风轮的机械能转换成电能,其性能优劣直接影响整个风电系统的性能。
1现有小型风力发电机的不足在目前的小型风力发电系统中,主要采用的是永磁同步发电机,或者使用永磁直流发电机代替永磁同步发电机和整流器。
但是不管是哪种,都存在着一些不足。
直流发电机电压波形平稳,但是其换向装置易出现故障,寿命低,造成了风力发电维护的难度,直接影响到度电成本。
这决定了直流发电机在小型风力发电系统中很少使用,除了对电压波形有严格要求的系统之外,一般都使用永磁同步电机。
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第一章 概述1.1 风力发电机概况风能的利用有着悠久的历史。
近年来, 资源的短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重视开发和利用可再生、且无污染的风能资源。
自80年代以来, 风能利用的主要趋势是风力发电。
风力发电最初出现在边远地区, 应用的方式主要有: 1) 单独使用小型风力发电机供家庭住宅使用; 2) 风力发电机与其它电源联用可为海上导航设备和远距离通信设备供电; 3) 并入地方孤立小电网为乡村供电。
随着现代技术的发展, 风力发电迅猛发展。
以机组大型化(50kW ~ 2MW )、集中安装和控制为特点的风电场(也称风力田、风田) 成为主要的发展方向。
20 年来, 世界上已有近30 个国家开发建设了风电场(是前期总数的3 倍) , 风电场总装机容量约1400 万kW (是前期总数的100 倍)。
目前, 德国、美国、丹麦以及亚洲的印度位居风力发电总装机容量前列, 且未来计划投资有增无减。
美国能源部预测2010 年风电至少达到国内电力消耗的10%。
欧盟5 国要在2000~ 2002 年达到本国总发电量的10%左右, 丹麦甚至计划2030 年要达到40%。
中国是一个风力资源丰富的国家, 风力发电潜力巨大。
据1998 年统计, 风力风电累计装机22.36万kW , 仅占全国电网发电总装机的0.081% , 相对于可开发风能资源的开发率仅为0.088%。
中国第一座风力发电场于1986 年在山东荣成落成, 总装机较小, 为3×55kW 。
到1993 年我国风电场总装机容量达17.1MW , 1999 年底, 我国共建了24 个风力发电场, 总装机268MW 。
我国风力发电场主要分布在风能资源比较丰富的东南沿海、西北、东北和华北地区, 其中风电装机容量最多的是新疆已达72.35kW 。
在未来2~ 3 年内, 我国计划新增风电场装机容量将在800MW 以上, 并且将会出现300~ 400MW 的特大型风力发电场。
1.2 风力发电机的研究现状1.2.1 国外风力发电机的研制情况美国从1974年起对风能进行系统的研究,能源部对风能项目的投资累计已达到25亿美元。
许多著名大学和研究机构都参加了风能的研究开发,目前己安装了8个巨型风力发电机组。
到19%年末,风力发电总装机容量己达到170x 410kw ,所提供的电力占全美电力需求量的10%,居世界之首位,主要集中在加利福尼亚州。
美国国会己通过了能源政策法,在能源部的规划下,将会改变风力发电集中于加利福尼亚的局面,在年平均风速达5.6m/s 的中西部12个州将建风力电站。
据能源部预测,在未来15年内,风电将增加6倍。
在今后2年内,在怀俄明、伊阿华、明尼苏达、得克萨斯、佛蒙特、缅因州等修建大型风电场,这些风电场将使美国风力发电能力再增加40x 410kw ,预计到2010年,风力发电总装机容量将达到630x 410kw ,可满足全美电力需求量的25%。
德国是欧洲风力发电增长最快的国家,近年风力发电量急增,尤其沿海各州,风力发电发展迅速,己超过丹麦,成为世界第二。
到1995年己建成1035座风力发电装置,装机容量49.4x 410kw ,1996年新装机约950座,装机容量为48x 410kw ,到19%年底德国己拥有4500座风力发电装置,总装机容量达到约160x 410kw ,1997年估计可增加5x 410kw ,可为20多万个家庭提供日常用电。
这些风力发电装置中的1600个是政府投资建设的。
装机容量超过1OO0kW 的风电场有250个,300OkW 的最大风电场已投入使用,发电能力63x 410kw ,西部5x 410kw 风力发电计划可望在2一3年内完成,并投入运行。
德国80%的风力发电装置都是安装在沿海地区,沿海各州已拟订其风力发展规划,下萨克森州计划到2005年,将风力发电能力增至13Ox 410kw ,斯雷苏比克一霍尔斯泰因州议会决定到2010年建设120x 410kw 风力发电设备,要求该地区配电公司、Schleswag 电力公司大力配合,该公司管辖区内的风电场装机已达33.7x 410kw ,该公司也得到IPP(独立系统发电业者)大力协助,预定进行198x 410kw 风电场的建设。
丹麦是风力发电先进国家之一,它将风力发电作为国策,已有风力发电站近4000座,总装机容量73x 410kw ,发电总量达到634x 610w ,相当于一个中等规模的核电站发电量,占全国能源总消耗量的3.7%。
丹麦政府在“能源2000计划”中规定,到2005年,风力发电目标为150x 410kw ,相当于国内电力消费量的10%,到2020年,风力+PV+波力确保电力需要的25%,现在计划有减缓的倾向。
环境厅对各自治体提出要求,要求他们单独提出风力发电装置建设计划,预计未来10年风力发电量将达到1500610⨯w 。
荷兰1986年开始实施风力发电研究,开发5年计划NOW 和引入风力发电5年计划IPW 。
目标为1991年末总装机容量达到5⨯410kw ,但计划没达到预定目标,只达到4.9x 410kw ,318座,发电总量5.5x 410kw ·h ,其后决定实施1991一1996年目标为40x 410kw 的TWI 五年计划。
计划目标是1994年末风力发电能力达到14.4x 410kw ,629座,发电量为24.7x 410kw.h ,为荷兰总发电量的1.2%。
到1996年末,风力发电装机容量己达到3zx 410kw ,2000年为50x 410kw 。
英国英伦三岛的风力资源相当丰富,特别是苏格兰是世界风力资源最丰富的地区之一。
英政府历来重视风能等非化石燃料的开发,目前英国己有20多个风电场投入运行,到19%年总装机容量己达到26.4x 410kw ,2000年达到80x 410kw 。
瑞典从七十年代开始风力发电的开发,经过20多年的努力,己成为该领域的领先者之一,到19%年底,装机容量己达到9.5x 410kw 。
220多座风力发电站,大部分位于南部地区和波罗的海的厄兰岛及哥德兰岛上,哥德兰岛的风力发电量可保证全岛68%的能源需求。
为了更充分地利用风力资源,瑞典成立了包括一系列电力供应公司的专门财团,目标是在近几年内使风力发电量增加4倍。
瑞典由于场地问题,致力于海洋风力发电。
由于建设费和与输电的连接费用高,所以规模有大型化的倾向。
1.2.2 国内风力发电机的研制情况1.2.2.1 我国风力发电概况中国利用风能己有悠久的历史,古代甲骨文字中就有“帆”字存在,1800年前东汉刘熙著作里有“随风张慢曰帆”的叙述,说明我国是利用风能最早的国家之一。
1637年明崇帧十年《天工开物》书里有“扬郡以风帆数页,侯风转车,风息则止”的记载,表明在明代以前,我国劳动人民就会制作将线运动转变为风轮旋转运动的风车,在风能利用上前进了一大步。
我国东南沿海向来有风力提水的使用习惯,江苏省1959年曾有多达20余万台提水风车,后来大部分风车被柴油、电力所取代,但部分地区一直使用风力提水。
50年代中期曾研制小型现代化风力提水装置,50年代后期开始研究小型风力发电机组,但限于当时技术经济条件,小型机组在试验中受挫而停顿。
至70年代,先后试制了1、2、10、12、18、20千瓦样机,其中18千瓦机组于1972年7月安装在浙江省绍兴县雄鹅峰上,1976年11月迁装到底泅县菜园镇运转发电,一直运行到1986年8月。
1978年将研制风电设备列为国家重点科研项目后,进展加快,先后研制生产了微型和1一200千瓦风电机组,其中以户用微型机组技术最为成熟,己有100、150、200、300和500瓦微型机组系列定型和批量生产,产品质量良好,不但可满足国内需要,还远销国外。
1998年底,全国安装微型机组178574台,约计1.7万千瓦,还有独立供电机组,已有1.2、2.5、5、7.5和10千瓦机组,以销定产小批量生产。
在网外无电地区,推广微型、小型风电机组,是解决无电农牧民用电的有效途径,有其独特的优越性,也是中国发展微型、小型风电机组的特色。
在网外地区利用风柴蓄联合发电系统,能获得稳定的电力,又有明显的节油效果,发展该系统,将促进风力从为生活服务转向为生产提供电力,从而跨上一个新水平。
风/光互补发电系统,能有效地利用自然资源。
在我国很多地区,冬半年风大,太阳辐射强度小;夏半年风小,太阳辐射强度大,两种能源的分布季节正好相反,互补利用可满足用户用电需求。
在国际上,80年代中期,商品机组以55一150千瓦为主,山东荣成进口3 55千瓦机组,1986年并网发电,新疆达阪城和广东南澳进口90千瓦、100千瓦和150千瓦机组计17台,装机容量4490千瓦,均于1989年并网发电。
90年代初期国外商品机组单机容量200一300千瓦,1992一1996年我国进口风电机组以200一300千瓦机组为主,1996年建成17个风电场,装机合计57700千瓦。
90年代中期500一600千瓦商品机组推向市场,批量生产,标志着商品机组技术日臻成熟,造价相应下降。
1996年,国家在“双加”工程中,按照扶强扶优的原则,选择了达阪城二厂、辉腾锡勒、括苍山和张北四个风电场进行重点改造,进口133x600千瓦、13x300千瓦机组,合计83700千瓦,分别于1997一1998年竣工验收。
同年,国家计委又制定乘风计划”,旨在以技贸结合形式,与国外组建合资企业,在建设24万千瓦风电场的同时,引进技术,消化吸收,达到自主开发、自行设计制造大型风电机组的能力。
1996年采用招标评议方式确定“中国第一拖拉机工程机械(集团)公司”和“西安航空发动机集团公司”为大型风电机组总装厂;1998年上述中标公司分别同外商合资成立“洛阳美德风电设备有限公司”和“西安维德风电设备有限公司”,标志着中国风力发电事业揭开了崭新的一页。
我国风电的利用大体上采用三种方式,一是户用式,可独立运行,用蓄电池,直流输出或逆变交流输出;单机容量为100一300W,可基本满足照明、电视等家用电器的生活用电需要。
其次是孤立的小居民区用,独立运行,有蓄电池、直流输出或逆变交流输出,统一向各家各户供电或每天为其更换蓄电池,单机容量为1一5kw。
这种方式也可供无电风区边防哨所、气象台站、雷达站、电视差转台以及无电区小火车站使用。
三是建立风电场,联网后输出,有的与柴油发电机组或太阳能电站联合,有稳定的输出。
目前己有14座稍具规模的风电场,他们是新疆达坂城、广东南澳岛、内蒙呼和浩特辉腾锡勒、内蒙朱日和、内蒙商都大山湾、辽宁瓦房店东岗、瓦房店横山、福建平潭、浙江嗓泅、浙江大陈岛、山东荣成马兰、山东长岛、海南东方、浙江苍南鹤顶山。
正在筹建中的还有浙江临海括苍山、浙江舟山、内蒙锡林、广东海陵岛等。