풍력의 원리

바람의 운동에너지를 기계적 운동에너지로 변환하고, 역학적 에너지를 전기적 운동에너지로 변환하는 것이 풍력발전이다.풍력 발전의 원리는 바람을 사용하여 풍차 블레이드를 회전시킨 다음 증속기를 통해 회전 속도를 높여 발전기를 촉진하여 전기를 생성하는 것입니다.풍차 기술에 따르면 초속 약 3미터(바람의 정도)의 풍속으로 전기를 가동할 수 있다.풍력은 연료를 사용하지 않고 방사선이나 대기 오염을 일으키지 않기 때문에 세계적으로 붐을 이루고 있습니다.[5]

풍력 발전에 필요한 장비를 풍력 터빈이라고 합니다.이러한 종류의 풍력 발전기는 윈드 휠(테일 러더 포함), 발전기 및 타워의 세 부분으로 나눌 수 있습니다.(대형 풍력 발전소에는 기본적으로 꼬리 방향타가 없으며 일반적으로 소형(가정용 포함)에만 꼬리 방향타가 있음)

윈드 휠은 바람의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 중요한 구성 요소입니다.여러 개의 블레이드로 구성되어 있습니다.바람이 블레이드에 불면 블레이드에 공기 역학적 힘이 발생하여 윈드 휠이 회전합니다.블레이드의 재질은 고강도와 경량화가 요구되며, 대부분 유리섬유 강화 플라스틱이나 기타 복합재료(탄소섬유 등)로 이루어진다.(또한 기존의 프로펠러 블레이드와 동일한 기능을 하는 수직 윈드 휠, S자형 회전 블레이드 등이 있습니다.)

풍차의 속도가 상대적으로 낮고 바람의 크기와 방향이 자주 바뀌므로 속도가 불안정합니다.따라서 발전기를 구동하기 전에 발전기의 정격 속도로 속도를 증가시키는 기어 박스를 추가해야 합니다.속도를 안정적으로 유지하기 위해 속도 조절 메커니즘을 추가한 다음 발전기에 연결합니다.윈드휠이 항상 바람의 방향과 정렬되어 최대 출력을 얻기 위해서는 윈드휠 뒤에 윈드베인과 유사한 방향타를 설치해야 합니다.

철탑은 풍차, 방향타, 발전기를 지지하는 구조물입니다.일반적으로 더 크고 균일한 바람의 힘을 얻기 위해 상대적으로 높게 제작되지만 충분한 강도를 갖습니다.타워의 높이는 일반적으로 6-20미터 이내의 풍속과 윈드 휠의 직경에 대한 지상 장애물의 영향에 따라 달라집니다.

발전기의 기능은 윈드 휠에 의해 얻은 일정한 회전 속도를 속도 증가를 통해 발전 메커니즘에 전달하여 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것입니다.

풍력 발전은 핀란드, 덴마크 및 기타 국가에서 매우 인기가 있습니다.중국도 서부지역에서 적극 추진하고 있다.소형 풍력 발전 시스템은 매우 효율적이지만 발전기 헤드뿐만 아니라 풍력 발전기 + 충전기 + 디지털 인버터와 같은 특정 기술 내용을 가진 소형 시스템으로 구성됩니다.풍력 터빈은 기수, 회전체, 꼬리 및 블레이드로 구성됩니다.각 부분은 매우 중요합니다.각 부분의 기능은 다음과 같습니다. 블레이드는 바람을 받아 코를 통해 전기 에너지로 전환하는 데 사용됩니다.꼬리는 최대 풍력 에너지를 얻기 위해 블레이드가 항상 들어오는 바람의 방향을 향하도록 유지합니다.회전하는 몸체는 코가 유연하게 회전하여 방향을 조정하는 꼬리 날개의 기능을 달성할 수 있도록 합니다.노즈의 로터는 영구자석이며, 고정자 권선은 자기장 라인을 절단하여 전기를 생성합니다.

일반적으로 3단계 바람은 활용 가치가 있습니다.그러나 경제적으로 합리적인 관점에서 보면 초속 4미터 이상의 풍속이 발전에 적합하다.측정에 따르면 55킬로와트 풍력 터빈은 풍속이 초당 9.5미터일 때 장치의 출력은 55킬로와트입니다.풍속이 초당 8미터일 때 전력은 38킬로와트입니다.풍속이 초당 6미터일 때 16킬로와트에 불과합니다.그리고 풍속이 초당 5미터일 때, 그것은 단지 9.5킬로와트입니다.바람의 세기가 클수록 경제적 이익도 크다는 것을 알 수 있다.

우리나라에서는 이미 성공한 중소형 풍력발전장치가 많이 가동되고 있다.

우리나라의 풍력 자원은 매우 풍부합니다.대부분의 지역에서 평균 풍속은 초속 3미터 이상이며, 특히 북동, 북서, 남서 고원과 해안 섬에서 그렇습니다.평균 풍속은 훨씬 더 높습니다.어떤 곳에서는 1년의 3분의 1이 넘는 시간이 바람이 분다.이 분야에서 풍력 발전의 발전은 매우 유망합니다.