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风有什么用?
1.风能吹动帆船,帮助人们航行。风会吹起花粉,帮助植物传播。风会吹散乌云,给我们带来阳光。在炎热的夏天,风给人们带来凉爽。使用风力涡轮机发电是无污染和可再生的。
2.风是空气流引起的自然现象,是太阳辐射热引起的。阳光照射在地球表面,导致表面温度上升,表面的空气体由于热膨胀而变轻上升。热空气体上升后,低温冷空气体横向流动,上升的空气体逐渐冷却变重,会因地表温度的升高而被加热,于是这种空气体的流动就产生了风。
风力发电的利用形式有哪些?
利用风力发电机可以将风能转化为电能、热能、机械能等多种形式的能量,用于发电、抽水灌溉、供暖和助航。小型风力发电和风力抽水技术主要用于农村地区。风力发电是风能利用的主要形式。通常有三种操作模式:
一种是独立运行,通常一个小型风力发电机为一个或几个家庭提供电力,它使用蓄电池储存能量,以确保无风时的电力消耗。
二是风力发电与其他发电方式(如柴油发电)相结合,为一个单位或一个村庄供电。第三,风力发电并入常规电网,向大电网供电。一个风电场往往安装几十台甚至上百台风力发电机,这是风力发电的主要发展方向。
中国利用风能的途径有哪些?
风能
太阳辐射能穿过地球大气层时,被大气层吸收的能量约为2×1016瓦,其中一小部分转化为空气体的动能。因为热带比极地吸收更多的太阳辐射能量,大气压力差导致空气体流动,产生“风”。
风能是巨大的。理论上只有1%的风能可以满足人类的能源需求。风能的利用主要是将大气运动的动能转化为其他形式的能量,其具体用途包括:风力发电、助航、风车提水、风力加热等。其中,风力发电是最主要的风能利用形式。
帆和风车
风能已经被使用了几千年。最早的使用方法是航海。埃及尼罗河上的帆船和中国的木制帆船都有两三千年的历史。唐代有“乘风破浪有时,直挂云帆济沧海”的诗句,可见当时内河航运中帆船的广泛使用。最辉煌的航海时代是中国的明朝。14世纪初,中国航海家郑和七下西洋,其庞大的船队功不可没。
1000多年前,中国的人们首先发明了风车,用来提水和磨面粉,代替繁重的体力劳动。12世纪,风车从中东传入欧洲。16世纪,荷兰人利用风车排水,与大海争夺土地,在低洼的海滩上建立国家,逐渐发展成为经济发达的国家。今天,荷兰人把风车视为国宝,北欧国家保存下来的大量荷兰风车成为人类文明史的见证。
风力发电
从历史上看,由于燃料的缺乏及其在盛行西风带的地理位置,西欧国家受到刺激发展风力发电。
19世纪末,丹麦人首先开发了风力涡轮机。1891年,丹麦建成了世界上第一座风力发电站。现在丹麦有3000多台风力涡轮机,每年发电100亿千瓦时。
在过去的100年里,世界各国都成功研制了各种类型的风力发电机。1998年,全球风力发电装机容量达到960万千瓦,全球风力发电达到210亿千瓦时,可供350万户家庭使用。
风力发电机主要包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。其中,水平轴风力机是技术最成熟、产量最多的一种形式。由风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件组成。风轮将风能转化为机械能,低速旋转的风轮从增速齿轮箱通过传动系统加速,将动力传递给发电机。整个机舱被一台高高的塔式起重机吊了起来。因为风向经常变化,为了有效利用风能,还安装了迎风装置。控制器根据风向传感器测得的风向信号,控制偏航电机驱动与塔架上的大齿轮相啮合的小齿轮转动,使机舱始终迎风。
在电力不足的地区,为了节省柴油发电的燃料,可以将风力发电和柴油发电互补,形成风柴油互补发电系统。
风电场(简称风电场)是在风能资源较好的场地安装多台大型并网风力发电机,根据地形和主风向排列成阵列,形成集群向电网供电。风力发电机像庄稼一样排列在地面上,所以形象地称为“风场”。20世纪80年代初,风力发电场在加州兴起。目前世界上最大的风电场是洛杉矶附近的特哈查比风电场,装机容量超过50万千瓦,年发电量14亿千瓦时,约占世界风力发电总量的23%。
风力发电的优势可以概括为:一是建设风电场的成本低,远低于水电厂、火电厂或核电站;二是无需火力发电所需的煤、油等燃料或核电站所需的核材料即可发电,除日常维护外无其他消耗;第三,风力发电是一种清洁的天然气能源,没有煤、石油和核电带来的环境污染。
中国风能资源丰富,可开发利用的风能资源总量约为2.53亿千瓦。中国最著名的风电场是新疆乌鲁木齐附近的达坂城风电场,总装机容量16800千瓦。世纪之交,中国制定了风力发电的长期发展规划,提出了2000年风电装机40兆瓦以上的目标,为21世纪风电的大规模发展奠定了良好的基础。
古代人是如何利用风和水为自己工作的?
在古代,人们是在畜力之后才开始使用风力的,也是很早的。他们或用风力指示风向,或用风力航行,或用风轮提水灌溉,或用风轮吸海水制盐。中国的风帆风力发电机更具民族特色。垂直帆风力发电机是在护舷轮的外缘垂直安装六个或八个帆。中国帆的一个特点是非常灵活,垂直帆风力发电机充分发挥了这一特点。当每个帆转向背风面时,可以自动垂直于风向,这样可以获得最大的风力。转向迎风面时,可自动与风向平行,使阻力最小化。而且无论风向如何变化,风轮总是朝一个方向旋转。这是我们劳动人民的独特创造。就像风帆一样,可以放下一部分风,减小风力,不至于因为高速而损坏整个轮子。在水力的利用方面,中国古代劳动人民也做出了许多杰出的发明。一、利用浮力,除了利用水的浮力进行船舶运输外,还利用水的浮力和一定水位有一定水压的事实来控制流量,制造出计时仪器“铜锅滴水”。古代人用船称大象,用水浮球,用大船打捞铁牛,都是利用水的浮力的著名历史事迹。中国古代用水力鼓风冶铁,也是科技史上的辉煌篇章,比西方早了约十一世纪(见本书第561页)。至于米粉的水力研磨,是非常广泛的。用水提水,比如把水变成翻车。上一篇关于农业机械的文章已经介绍过了。在元朝,水纺纱至少有640年的历史。这也是当时世界上杰出的先进技术。总的来说,最迟在西汉末年,中国就开始利用水力作为动力,距今已有2000多年的历史。
利用风能进行建筑的工具有哪些?
1.风车
风车是一种不用燃料就能利用风能的动力机。早期的风力涡轮机也被称为风车。现代的风力发电机是指用于发电的风力发电机,有的还用于抽水灌溉。
2.风力涡轮机
风力涡轮机是由风能驱动的涡轮机。美国马萨诸塞州威尔布拉罕的一家航空航天研究所开发出了一种风力涡轮机,其成本仅为常规涡轮机的一半。
风力涡轮机,这种新设计产生的功率与传统风力涡轮机相同,但叶片直径只有后者的一半。较小的叶片尺寸和其他因素使新的涡轮机比传统的涡轮机集群更接近,增加了每英亩土地的发电量。
风能资源
风是空气体的动能。
在地球上和大气中,接收到的太阳辐射能量和发射出的长波辐射能量不同,所以各地温度不同,导致气压不同。
大气从气压高的地方流向气压低的地方。水平的大气流动是风,所以风的能量是由太阳辐射能转化而来的。
风力发电采用什么制造工艺?
叶片是风力发电机最基本、最关键的部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证风力发电机正常稳定运行的决定性因素。在风力发电机组中,叶片设计直接影响风能的转换效率及其年发电量,是风能利用的重要组成部分。
风力涡轮机叶片的制造
大型风力发电机叶片主要有两种工艺,即开模手工铺装和合模真空浸渍。后者是常用的。首先,将增强材料铺在涂有硅胶的模具上。先进现代化的工厂,用专用层压机层压,再用true 空辅助浸渍技术输入基础树脂。凝固后的叶片由自动控制设备送至下道工序进行打磨抛光。因为模具涂有硅胶,大部分叶片不再需要喷漆。
风力发电机叶片制造技术。首先,将研磨工具清理到位,并喷上胶衣。层厚600-800微米,摊铺车准备铺玻璃纤维。铺好后,放置注导网,盖上实空/[k0/]膜,开始抽真空空空(实空压力一般在85%左右)。然后引入聚酯和硬化剂。聚酯和硬化剂完全硬化后,开始结膜,检查缺陷,修补打磨结合面。然后组装模具,在结合面涂上连接胶,放置叶片主支架,组装模具。脱模后,修补叶片表面的橡胶,内部修补,最后将配重入库。
风力发电机叶片长期在恶劣环境中运行,对叶片提出了更高的要求:叶片密度轻,疲劳强度和力学性能最佳,能承受风暴和随机载荷等极端条件。
叶片的弹性、转动时的惯性及其振动频率特性曲线正常,传递给整个发电系统的载荷稳定,在风压作用下不断裂,在低于飞行速度的范围内不引起整个风扇的强烈共振;叶片的材质必须保证表面光滑以减少风阻,粗糙的表面也会被风“撕裂”。(
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