风车(windmills),是一种不需燃料、以风作为能源的动力机械。早期风力机又称风车。现代风力机多指发电用风力机,亦有用于提水灌溉的。古代的风车,是从船帆发展起来的,它具有6~8副像帆船那样的篷,分布在一根垂直轴的四周,风吹时像走马灯似的绕轴转动,叫走马灯式的风车。这种风车因效率较低,已逐步为具有水平转动轴的木质布蓬风车和其它风车取代,如“立式风车”、“自动旋翼风车”等。风车不只是一道风景,更是一种精神象征,一种图腾。转动的风车象征着生命富于活力,流转不息,象征“运转乾坤”。
中国古代风车具有明显的特点,除卧式轮轴外,风帆为船帆式。帆并非安装於轮轴径向位置,而是安装在轴架周围的八根柱杆上。帆又是偏装,即帆布在杆的一边较窄,在另一边较宽,并用绳索拉紧。如图,当风作用於A时,帆为顺风,帆与风向垂直(受力Zui大) 并被绳拉紧;转到位置C时,帆被吹向外,帆面与风向平行;至E处再恢复迎风位置。利用绳索的松紧和帆的偏装,它可以利用戗风或逆风,如同在船帆中一样。这种装置方式使帆可以自由随风摆动,而不产生特别的阻力,帆在外周转动的有效风力作用范围,超出180度。如在位置G,开始转入顺风,帆还可以利用部分风力少量作业。这种船帆式风车的特色,为中国所独有。
风能资源是清洁的可再生能源,安全、清洁、资源丰富,取之不竭,是一种性的大量存在的本地资源,可为我们提供长期稳定的能源供应。风力发电是新能源领域中技术Zui成熟、Zui具规模、开发商业化发展前景的发电方式之一。发展风电对于保障能源安全,调整能源结构,减轻环境污染,实现可持续发展等都具有非常重要的意义。
风力发电的原理:是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据风车技术,微风便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一般热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行,我国也在西部地区大力提倡,小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统;风力发电机+充电器+数字逆变器,风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成,每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得Zui大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13-25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电。使风力发电机产生的电能变成化学能,用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。通常人们认为风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的,风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们Zui终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。