一、風的認知

從某一個角度講，風是太陽能的一種表現(xiàn)形式。

1.風的成因：

①地球的自轉(zhuǎn)

②溫差：地球表面的不同狀態(tài)對太陽的吸熱系數(shù)以及放熱系數(shù)不同從而造成空氣之間溫度的差異，而導(dǎo)致風的形成。（如水面比地面的吸熱慢，放熱也慢）。

2.風的運動軌跡

風在遇到障礙物后，都會形成湍流。

二、風力發(fā)電機

風力發(fā)電機是一種將風能轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電裝置，實現(xiàn)風能轉(zhuǎn)換成機械能，再由發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的過程。

1.風力發(fā)電機的技術(shù)原理

三相三相不控橋整流蓄電池

（1）發(fā)電機為三相（即三根線），輸出三相應(yīng)該是相互導(dǎo)通的，兩根引出線的電阻是相同的，任意兩根線一打是會出現(xiàn)火花。

（2）12V蓄電池充滿電之后，電壓會上升，一般蓄電認為電池充滿在13.8V~14.5V之間。用風力充電，蓄電池電壓都會高，1.1V~1.3V為額定電壓，多種蓄電池工作狀態(tài)選擇是不一樣的。10.2V切入逆變器。發(fā)電機頻率的監(jiān)控，控制器增加監(jiān)控點，電壓信號選擇保護。

風能-機械能-電能-用電器

2.風力發(fā)電機實際上是一個由風機葉片、發(fā)電機及尾舵組成的機組。

（1）最理想的葉片

葉片掃風面積越大，接受風能則越大。葉片側(cè)面葉型的不同設(shè)計，可提高轉(zhuǎn)速，減小阻力。

葉片理論極限值CP（max）=0.593

P∝SρO3*CP

（目前，大風機葉片實際做出來最理想的CP值為0.48，小風機為0.48~0.36，而HY系列的葉片CP值可做到0.42。）

（2）高效能的發(fā)電機

發(fā)電機效率：

大型發(fā)電機0.95

小型發(fā)電機0.6~0.5

HY系列的發(fā)電機0.74

整機轉(zhuǎn)化效率：

整機轉(zhuǎn)化效率=氣動效率（CP值）*發(fā)電機效率。

即HY系列發(fā)電機的整機轉(zhuǎn)化效率為：0.42*0.74=0.28~0.3以，遠高于國標規(guī)定的效率值為0.24。

三、風力發(fā)電機的特點

風是一種隨機能源，我們要利用風能發(fā)電，便要捕捉風能。而風能可以無限大，在這種特性下，如果不作限速，即使再優(yōu)良的風機也會被損壞。現(xiàn)在風機一般利用于發(fā)電的，都是在3M/S~60M/S輸出空間。

一般采用以下幾種限速裝置：

（1）變漿距（離心變漿距）

這是目前較先進的葉片控制方式，當大風來時，調(diào)型葉片，形成阻力，使風能大部分消耗在葉尖，限制能量輸出。

（2）折尾

（3）機頭上昂（或上側(cè)昂）：風大時向上推動，避讓風。

以上三種葉片控制方式均有可靠性較差、較容易磨損風機相關(guān)部件的缺點。

（4）失速葉片

失速葉片原來是用于定漿距的大型風力發(fā)電機。

HY系列風機的葉片采用了經(jīng)過高溫高壓制造的尼龍材料制作的失速葉片，擺脫了傳統(tǒng)的限速方式，從空氣動力學(xué)的角度出發(fā)，控制機械動力

的缺陷。葉片葉型的特殊結(jié)構(gòu)使其在風大時利用葉尖的負力來限制葉片轉(zhuǎn)速，當葉尖速度越快，產(chǎn)生的負壓及高頻振動則越強，而此種柔性葉

片，正能分解高頻振動，防止葉尖損壞。同時，采用電磁制動，比機械制動停機速度更快，約3~6秒就能使風機處于停止狀態(tài)。CP值下降，無

電流輸出。

電磁制動+失速控制=抗大風保護

四、風機的應(yīng)用。

1.小型風力發(fā)電機獨立供電系統(tǒng)。

包括五大部分：

風力發(fā)電機：發(fā)電

充電控制器：對蓄電池狀態(tài)保護，充滿后，進入失速狀態(tài)，對風機進行保護。

蓄電池：實現(xiàn)系統(tǒng)儲能

逆變器：根據(jù)用電負荷的變化配置，逆電器在用戶用量過載及短路時保護系統(tǒng)，蓄電池欠壓時自動停止供電，保護蓄電池。

用戶：

如使用400W、600W的風機，建議用戶不宜使用洗衣機或電冰箱（小容量尚可），一個是因為起動電流太大，另一個是相對來說，逆變器的配置

要提高1000W以上，成本升高。

2.為什么風機容量與用電容量沒有直接關(guān)？怎么樣計量風機的發(fā)電量？

風機發(fā)電的能力同用戶負載能力有直接關(guān)系，關(guān)鍵要看用電量和資源條件。

用電量=功率*使用時間

風的利用系數(shù)率：0.12~0.26

風力機系數(shù)率：0.8（風機的綜合利用率）

如廣州地區(qū)使用400W風光互補路燈，那么一天的發(fā)電量應(yīng)為：400W風機*24小時*0.12*0.8=0.92度電

發(fā)電量是用電量的1.3-1.5倍。

3.為什么要采用風光互補形式發(fā)電？。

（1）從資源的缺陷考慮

風力發(fā)電的隨機性較大，非人類的控制范圍之內(nèi)，所以隨時隨地滿足客戶需求的程度較小，如果采用風光互補發(fā)電，就能有效的提高資源運用

率，在相同的地理及物質(zhì)條件下，更大程度的滿足客戶要求。

風光互補：資源均補搭配，每天蓄能，白天可利用太陽，晚上利用風，夏季太陽大，冬季風大，可有效的更大程度利用資源。

（2）技術(shù)性

太陽能的發(fā)電為17V，蓄電池為12V，因此太陽能充電相對來說比較緩慢平穩(wěn)，因蓄電池的狀態(tài)是靠正負離子的流動，如果正負離子流動差異不

大的情況下極板容易硫化，不利于蓄電池的使用壽命，但風力發(fā)電就不同能，風的能量屬于大電流充電，能經(jīng)常性的激活極板，延長蓄電池的使用壽命。

（3）經(jīng)濟性

風光互補發(fā)電機同太陽能發(fā)電機相比，價格只需太陽能發(fā)電機的1/3-1/4，按發(fā)電量來算，路燈使用300W的太陽能電池板，還不能保證用戶整天使用電量，風光互補相對來說在相同的地理位置及環(huán)境下能有效的提高路燈的使用時間，利用率及可靠性提高，使風光互補路燈在城市的應(yīng)用成為可能性。

4.使用對象

胡耀邦在81年視察邊遠地區(qū)的時候，要求國家相關(guān)部門解決偏遠地區(qū)的用電問題，在相關(guān)人員的考察之后，決定運用小型風力發(fā)電最為可行，因此，將近20年的時間風力發(fā)電機一直定位有偏遠地區(qū)的使用。而偏遠地區(qū)目

前的缺點是有需求無購買實力的群體。如今在創(chuàng)建節(jié)能型社會的倡導(dǎo)下，在全國至世界范圍內(nèi)都積極利用各種新能源。我國兩會后，要走一條節(jié)約的可持續(xù)發(fā)展的道路，節(jié)能已經(jīng)成了政府官員業(yè)績的考核指標。（市政項目）

目前定位情況：1.發(fā)達國家立法要求使用新能源、

2.中國兩會標明走節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展路線，考核政績CDP與節(jié)能掛鉤，節(jié)約的重點為市政項目、

3.房地產(chǎn)方面將其作為新的賣點，例如香港的珀麗灣，使用風光互補發(fā)電機能將其成本算到建筑成本里面，不用今后每年交取路燈的年使用費并有人取風車意喻為招財。按上所述，目前風光互補的可逐漸運用到城市的市政項目及家庭小型供電項目。

五、問題

1.客戶對風光互補發(fā)電機使用情況及范圍不太了解，我們對客戶作出應(yīng)用建議時應(yīng)對客戶用的的負荷及資源情況作詳細了解。

2.有些客戶很在意風機微風起動時速，拿這方面與其它公司的風機進行對比，當風機在1.5m2（400W）取風的面積為例，在3m/sr風速下，所能產(chǎn)生的能源太小，無意義。所以3M以下的風速發(fā)電沒有利用價值，而且在成本方面有所改變（增加葉片長度）。

3.為什么600W不做12V的標準？

蓄電池需30V的，且導(dǎo)線也需要增粗，成本升高。

4.HY系列風機的振動是不是很強？

我們將共振頻率設(shè)計到非常低的轉(zhuǎn)速，HY等部件壓鑄成型或注塑成型，其他風機一般的為手工，相比之下，翼片運行更為平穩(wěn)。因此我們的路燈不拉鋼絲，也無振動產(chǎn)生。

5.風機與太陽能相比，哪種效率更高？

風力機的轉(zhuǎn)換效率高，但受環(huán)境影響大，風光互補風力發(fā)電與太陽能發(fā)電的功率比例為3:1。

6.我們配套使用的太陽能板情況。

多晶硅與單晶硅太陽能顯示板的區(qū)別：我們用的是多晶硅，，原材料為日本夏普進口，制造商為上海太陽能有限公司。

7.風機使用的是什么發(fā)電機？

我們使用的發(fā)電機為永磁發(fā)電機（釹鐵硼永磁發(fā)電），還有一種是勵磁發(fā)電機，勵磁發(fā)電機一般用在大型風機上面。

8.逆變器

因各地方使用的逆變器電壓及體制不同，一般建議客房在當?shù)刭徺I。如英國230V、日本110V、國內(nèi)是220V方波輸出（效率差，容易受電磁干擾）