一种能降低电价生产成本的风力机

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  现在,我国许多地方都已建设或正在筹建大型风力发电厂,但是这些风力发电厂所使用的风力发电设备大多数都是从国外购进,一台大型风力发电设备需要百万以上资金,高成本发电使风电单位千瓦平均售价比火电超出1-2倍以上。如果风力发电售价居高不下,那些经济条件差的城乡用户必然无力承担,发展绿色能源的目标也不会取得圆满成功。
  下面我想把自己研究所得简要介绍如下:
  
  新式风力机形状
  
  新式风力机叶片形状跟北方家庭燃煤灶上使用的吹风机形状大同小异。吹风机轮轴上共安装5个用于吹风的金属叶片,形状类似铁锹。风力机轮轴上也安装5个迎风叶片,形状像宇宙飞船上使用的太阳能帆板。20瓦吹风机的1个叶片尺寸是:35mm×35mm,叶片旋翼区直径为110m。而设想的试验型风力机1个叶片尺寸是:10m×2m。叶片旋翼区直径为21m左右。
  
  新式风力机叶片如何迎风
  
  目前运行中的风力机叶片都是立式迎风转动,而新式风力机叶片是平行式迎风转动。目前使用的风力机都是安装在高几十米以上的金属塔架上,而新式风力机是平放到高几十米以上的山头上,让自然山代替金属塔架。
  
  L型挡风板
  
  挡风板制做选用钢板材料,大型风力机的挡风板则选用较厚的钢板;中、小型风力机的挡风板就选用较薄的。一个整体的L型挡风板是由多块小面积钢板拼装而成,拼装接缝部位要做到密不透风。
  
  新式风力机如何利用风力转动
  
  平放在山顶上的新式风力机如果不增加L型挡风板,风力机则不会转动。如果增加了L型挡风板就能达到以下几种效果:
  ①风力机能以最大功率转动。②风力机能按照人的操作减速转动。③风力机能按照人的操作停止转动。④风力机叶片可以顺时针方向转动。⑤风力机叶片可以逆时针方向转动。⑥风力机转动不受风向变化影响。
  经过试验可得出以下结论:
  (1)对准风向把L型挡风板放在风力机转轮半径稍多一点的位置上,风力机叶片获得的风力处于最大功率。
  (2)挡风板从风力机转轮半径位置上一点点地向前推进,风力机叶片的转动速度也就会一点点地减慢。
  (3)对着刮风方向推进挡风板,当挡住风力机所有叶片后,风力机就会停止转动。
  (4)假设刮西风,把L型挡风板在风力机转轮左半径位置上,转轮叶片就会向顺时针方向转动。
  (5)假设仍刮西风,把L型挡风板挡在风力机转轮右半径位置上,转轮叶片就会向逆时针方向转动。
  
  组装的L型挡风板的三种活动方式
  
  第一种是列车式。就是在风力机周围建一条圆形轨道,轨道上放置若干节铁路使用的货运车辆,每节车身安装一块挡风板,所有车身的挡风板对接后就能组合成一个整体的,密不透风的L型挡风板。调整L型挡风板拉机把车辆一节节地拉在需要的位置上,车辆固定后再把车辆互相接在一起,就像列车那样连接。车辆固定不动后接着把一定数量的沙袋装到空车箱内,使轻车变成重车,此举目的是当风力变大时,装挡风板的车辆就不会被强风吹倒。
  第二种是吊桥式。围绕风力把一块块挡风板制做成一个个吊桥,不用时把吊桥平放在地上,需要时把挡风板从地上拉起来,让吊桥最终拼装成一个L型的、整体的、密不透风的挡风板。
  第三种是钻地式。在风力机周围挖一条较深的环型地沟,将若干块长方形挡风板互相紧靠的插入到地沟里。拼装整体L型挡风板时,再将需要的部分挡风板从地沟里吊上来挂靠在金属支架上,最后拼装固定。
  以上三种方式的挡风板要科学地设置高度,事前必须经过周密计算,然后再制做成品。
  
  风力机如何与发电机配套
  
  新式风力机大小没有固定尺寸,可根据资金情况而定。先把制造好的风力机安装在山头上或高地上进行试运转,等得出风力机最大传动力量数据后,再选配与风力机相同功率的发电机,最后请专门研究传动装置的研究机构为风力机量体裁衣地设计出采用何种传动装置来驱动发电机发电。下图为风力机叶片如何转动的几种简易图形。
  
  
  新式风力机特点
  
  1.制造简易。新式风力机可全部选用国产材料,我国许多厂家都有制造新式风力机的能力。
  2.产生的转动力大。新式风力机叶片犹如风帆,能大面积地捕获风力,最终将风能转为电能。
  3.制造成本低。目前运行的大型风力机需安装在高几十米以上的金属塔架上,而且还需增设刹车系统等。而新式风力机的塔架是用不花钱的自然山代替,风力机减速、刹车停止功能全用移动式挡风板完成。
  4.能灵活应对各种风向变化。固定的新式风力机能做到以不变应万变。不论自然界风向如何,风力机都能转动,移动式挡风板能使风力机始终处于最佳的受风位置。
  5.风力机可以正反方向运转。通过变换L型挡风板位置,风力机叶片就能顺时针方向转动,也能逆时针方向转动。
  6.L型挡风板定位速度快。拼装的L型挡风板能在很短的时间内完成组装、移动和调整最佳迎风位置。
  
  作者单位:内蒙古包头白云鄂博矿区广播电视中心
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