风力涡轮机
现代风力涡轮机提取能源从风,主要用于发电由一组螺旋推进器的叶片旋转,驱动发电机通过适当的轴和齿轮。年长的术语风车通常仍然用来描述这种类型的设备,虽然电力代而不是磨已成为主要应用程序。正如前面提到的,风车,加上水轮机,被广泛使用于中世纪19世纪的过程中,他们被蒸汽发动机和汽轮机所取代。尽管他们继续被用于抽水在农村地区,风力涡轮机几乎消失在20世纪内燃机通常和电力提供更可靠和更便宜的权力。兴趣重燃了风力涡轮机来发电石油危机1970年代中期。高初始成本,断断续续的然而,操作,和维护成本,阻止风力涡轮机成为商业电力生产的一个重要因素。
类型的风力发电机
水平轴的机器
最著名的这种类型的机器是所谓的美国农场风车,在1890年代开始广泛使用。这些设备由一个转子,实质上可能20平钣金一尾叶片,叶片和转子面临到风旋转整个转子装配。管理是自动和超速开车而被罚款避免通过将轮风向,从而减少有效帆区域,同时保持速度恒定。一个典型的泵可以提供大约38升(10加仑)每分钟30米的高度的风速6.7米/秒(15英里每小时)。
现代风力涡轮机已经从一个到四个金属叶片,在叶尖速度远高于风车。每个叶片扭曲像一架飞机螺旋桨。一个自动州长旋转叶片轴保持常数发生器速度对他们的支持。的雅各布斯三叶的风车,广泛应用在1930年至1960年之间,可以提供关于1千瓦电力的风速6.25米/秒,一个典型的平均风速美国18米的地面。
最近,大型水平轴双桨的涡轮机已经开发在美国。第一个这样的装置,一个单元配有转子测量11.6米直径1976年,俄亥俄州桑达斯基附近安装;它的输出功率是额定100千瓦。最近的类型的机首先在夏威夷瓦胡岛的安装,转子直径122米的轴地面大约76米。它的额定输出功率是6200千瓦的风速每秒13米。
种机器
这种设备,没有初以来使用中世纪芬兰后,发现一个新的应用程序工程师中华民国Savonius在1922年发明了一种新型的转子。被称为Savonius转子,它由半圆形的叶片,可以用多一个油桶的两个部分,沿其垂直减少一半轴从轴和一个偏移量焊接在一起,形成一个开放的美国高级版本的这台机器安装在曼哈顿,菅直人。在1970年代,生成5千瓦的电力12-metre-per-second风。
最近的立式风力涡轮机是基于机专利在1931年由法国工程师G.J.M. Darrieus。两个叶片由扭曲的金属条与轴顶部和底部中间退出类似于食品搅拌器的叶片。一个Darrieus涡轮与铝叶片在1980年由桑迪亚国家实验室新墨西哥生产60千瓦风12.5米每秒。涡轮机的品种不自起动,需要一个外部电动机启动。的几款Darrieus涡轮机已建成以来桑迪亚的建设单位。