风力发电

希腊人是第一个将风力转化为旋转机械动力的人,但直到19世纪80年代,人们才开始设计可以发电的风力涡轮机。自2007年以来,风力涡轮机的使用大幅增加,目前风力发电量为121千瓦时(仅2013年美国的5%)。这个数字每年都在显著增长。

工程师的角色:



从事风车工程的机械工程师必须应对一长串的挑战。用来控制转轴速度的传动装置是一个相当大的挑战,因为大风会破坏连接。设计一个能承受恶劣天气的200英尺以上的空心塔是很困难的。叶片,通常90英尺长,必须轻,灵活和强大。

电气工程师设计发电机和变压器系统。

风力发电机部分:

-用于支撑的空心钢管。老式的风车或小型家庭装置可能有支架支撑。支架有很大的阻力,当它们达到更高的高度时,在极端天气下更容易坍塌。

飞机的引擎机舱-这房子的许多部分的风力涡轮机,包括发电机、变速箱、高速轴和刹车。每个风力涡轮机上都有测量风速和风向的仪器,这有助于调整俯仰和偏航。高速轴齿轮可以脱离变速箱,如果风变得太高或维修他的需要。

转子-整个装配包括轮毂和叶片。刀刃通常是由玻璃纤维制成的,非常坚固和灵活。

变压器在基地-这转换电源从发电机到电压,可以放回电网。


上图:通用1.5兆瓦风力涡轮机齿轮箱
下图为同一风力涡轮机的发电机

上图:叶片是由纤维增强结构和大多数90英尺长。机械工程师设计的叶片在有增加应力的地方有加强区域。

历史:


美国国家航空航天局和政府在20世纪70年代和80年代为风能技术提供了大量资金。早期在Altamont Pass, CA和croched Mountain, NH的安装并不划算,但对于技术的发展是必要的。
自2007年以来,美国各地安装了数千台新的风力涡轮机,将每月发电量从25亿千瓦时提高到190亿千瓦时。

今天,风力发电最多的州是德克萨斯州、加利福尼亚州、爱荷华州、伊利诺伊州和俄勒冈州
风力发电场遍布美国大平原。海上风力发电场和山脊也提供稳定的风力,但环境和美学方面的理由延缓了这些地区的发展。

小型风力发电机:


自20世纪80年代以来,小型风力涡轮机已被用于为农场和房屋提供动力。除了你在左边照片中看到的典型形式外,还有许多构型。小型风力涡轮机的建造方式与大型风力涡轮机完全不同,而且通常可以在家里修理。在美国中西部和西部地区,小范围风力发电的根源可见于老旧的钢铁风车,这些风车通常被用来激活水泵,从地下蓄水层抽水来喂养牲畜。

爱迪生技术中心亚慱足球网址多少采访来自东北风力资源公司的乔·麦克布莱德谈论小型风车的家庭安装:亚博体育官方app




左图:纳米陶斯“地球”生物建筑社区的小型风力发电机装饰设计

来源:
NREL的John Synhorst采访。亚慱足球网址多少2011年爱迪生技术中心
采访乔·麦克布莱德。亚慱足球网址多少爱迪生科技中心2009
通用电气(General Electric)
哈德逊谷社区学院


照片:
亚慱足球网址多少
惠兰通信


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