2KW家用垂直軸風力發(fā)電機的設(shè)計
58頁 16000字數(shù)+論文說明書+任務(wù)書+14張CAD圖紙【詳情如下】
A0變向器裝配圖.dwg
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小型風力發(fā)電機組動力結(jié)構(gòu)設(shè)計開題報告.doc
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2KW家用垂直軸風力發(fā)電機的設(shè)計論文.doc
摘 要
能源危機是我們面對的最大挑戰(zhàn)之一，風力發(fā)電是具有大規(guī)模發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉矗谶h期有可能成為世界重要的替代能源。盡管水平軸風力機是目前應(yīng)用最廣的一種風力發(fā)電機，但垂直軸風力機有著優(yōu)越的性能，并越來越被人們所重視。垂直軸風力機具有比水平軸風力發(fā)電機更好的商業(yè)開發(fā)價值，應(yīng)用領(lǐng)域十分寬廣。
闡述了垂直軸風力機的發(fā)展歷史及基本現(xiàn)狀，從各方面比較了水平軸風力機以及垂直軸風力機，得出垂直軸風力機在各方面的優(yōu)勢，并介紹了達里厄風力機的改進型式。論證了垂直軸風力機的整體方案，確定了風力機固定攻角及可變攻角兩種方案的運行方式。由于風力發(fā)電裝置所需的發(fā)電機未形成標準和系列，無法選型，因此自主設(shè)計了50kW發(fā)電機。最后詳細設(shè)計了垂直軸風力機的機械本體，確定了風力機各部分結(jié)構(gòu)的最終數(shù)據(jù)，經(jīng)校核驗證垂直軸風力發(fā)電機的性能滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：風能；垂直軸；風力發(fā)電機
ABSTRACT
The energy crisis is one of the biggest challenge that we have ever faced. Wind electric power generating, which is a reproducible resource that have large-scale development potential, will be an important alternative energy in the future. Although the horizontal axis wind turbine is used widely, the vertical axis wind turbine has attracted the notice of us because of the extraordinary performance of it. Having much more commercial value than the horizontal axis wind turbine, the vertical axis wind turbine can be used in many areas.
This issue introduces the basic situation and phylogeny of the vertical axis wind turbine, shows us the advantages in many aspects by comparing with the horizontal axis wind turbine, and introduces the improved version of the Darrieus. The design program of the vertical axis wind turbine has been demonstrated, and the running modes of fixed angle and variable angle are designed either. Since the power generator of the wind turbine can not be available because of no standards or series are formed, so one 50kW power generator is designed in special. All the mechanisms of the vertical axis wind turbine have been designed in detail, and all the dimensions of the components are chosen either. It can be proved that the vertical axis wind turbine can meet the demands perfectly after being checked.
Key words: wind energy; vertical axis; wind turbines
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 世界及我國風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3 國內(nèi)外風力機研究現(xiàn)狀 3
1.3.1 風力機的造型 3
1.3.2 水平軸風力機 3
1.3.3 垂直軸風力機 3
1.4 垂直軸達里厄型風力機 4
1.4.1 達里厄風力機的發(fā)展歷史 5
1.4.2 達里厄風力機與水平軸螺旋槳風力機的比較 6
1.4.3 達里厄風力機的改進 7
1.5 設(shè)計選題目的及意義 8
1.6 設(shè)計的主要內(nèi)容及具體要求 8
第2章 總體方案的論證設(shè)計 9
2.1 總體結(jié)構(gòu)布局的初步確定 9
2.2 風力機運行方式的設(shè)計 9
2.2.1 固定攻角風力機的設(shè)計 10
2.2.2 可變攻角風力機的設(shè)計 11
2.3 本章小結(jié) 15
第3章 電機的設(shè)計 16
3.1 電磁設(shè)計的依據(jù)和任務(wù) 16
3.2 主要尺寸和極數(shù)的選擇 16
3.2.1 主要尺寸的確定 16
3.2.2 極弧系數(shù) 與電磁負載 及 的選擇 18
3.2.3 極數(shù)的選擇 20
3.3 電樞設(shè)計 20
3.3.1 電樞繞組、槽數(shù)和槽型 20
3.3.2 換向器的主要尺寸與電刷的選擇 22
3.4 磁路計算 23
3.4.1 直流電機的磁路與主極漏磁系數(shù) 23
3.4.2 氣隙 24
3.4.3 電樞齒部 24
3.4.4 主極 24
3.4.5 定子軛部 25
3.5 電機軸的設(shè)計 26
3.6 本章小結(jié) 26
第4章 機械本體設(shè)計及校核 27
4.1 聯(lián)軸器的選取 27
4.2 制動器的選取 27
4.3 支承軸及其附件的設(shè)計校核 28
4.3.1 支承軸最小直徑的確定 28
4.3.2 支承軸的校核 29
4.3.3 支承軸上鍵的校核 32
4.3.4 深溝球軸承的校核 33
4.3.5 推力球軸承的的校核 34
4.4 旋轉(zhuǎn)支撐筒的設(shè)計及校核 34
4.5 等速同向傳遞機構(gòu)的設(shè)計及校核 35
4.5.1 軸的設(shè)計 35
4.5.2 齒輪的設(shè)計校核 40
4.5.3 軸承的選擇 42
4.6 橫桿的設(shè)計及校核 43
4.6.1 橫桿部分數(shù)據(jù)的確定 43
4.6.2 下橫桿的受力分析 44
4.7 橫桿與法蘭連接處螺栓的選取及校核 46
4.8 葉片與橫桿連接處的設(shè)計校核 47
4.8.1 連接軸的設(shè)計校核 47
4.8.2 校核連接板的拉伸強度 48
4.8.3 軸承的選擇及校核 48
4.9 本章小結(jié) 49
結(jié)論 50
參考文獻 51
致謝 53
第1章 緒論
1.1 前言
穩(wěn)定、可靠、清潔的能源供應(yīng)是人類文明、經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的保障。煤炭、石油、天然氣等化石能源支持了19世紀和20世紀近200年人類文明的進步和發(fā)展。然而，化石燃料的大量消耗，不僅讓人類面臨資源枯竭的壓力，同時也感覺到了環(huán)境惡化的威脅。2l世紀是科技、經(jīng)濟和社會快速發(fā)展的世紀，也將是從化石燃料時代向具有持續(xù)利用能力的可再生能源時代過渡，逐步開創(chuàng)一個人類擺脫化石燃料桎梏的能源新時代的世紀。
風能是可再生能源中發(fā)展最快的清潔能源，也是最具有大規(guī)模開發(fā)的商業(yè)化發(fā)展前景的可再生能源。積極發(fā)展可再生能源，對增加能源供應(yīng)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，緩解環(huán)境污染，保障能源安全，促進經(jīng)濟發(fā)展，建設(shè)和諧社會都起到重要作用。風力發(fā)電是近期內(nèi)技術(shù)成熟，在遠期有可能成為世界重要的替代能源。據(jù)專家們的估計，地球上所收到的太陽輻射能大約有2%轉(zhuǎn)換成風能，風力發(fā)電可以有效利用的風速范圍為 ，最適宜的風速范圍是 ，地球上蘊有風能約為2.74萬億kW，可利用的風能約為200億kW，裝機容量可達10TW，每年可發(fā)出電力 。地球上的風能資源是地球上水能資源的10倍，已經(jīng)利用的不足千分之一[10]。在技術(shù)上全球風能資源是整個世界預期電力需求的2倍，也就是說，只要利用地球上50%的風能資源就能滿足全球能源。
1.2 世界及我國風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀
由于歐美國家風能資源豐富，工業(yè)技術(shù)水平高，這些國家在風力發(fā)電領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢。目前世界上裝機容量最大的國家是美國，其次是德國、丹麥、印度。它們的單機容量已達 。美國、德國、等許多國家都把風力發(fā)電視為最大的補充能源。目前世界最大的風力發(fā)電機是德國制造，高達120m，風機直徑可達126m，每個葉片長61.5m，每片重18t，裝機功率可達5MW[23]。預計到2050年風力發(fā)電要占上述國家全國發(fā)電量的 。專家預測，到2010年，全世界風力發(fā)電機組裝機容量將突破1.2億kW。
4.9 本章小結(jié)
本章設(shè)計并校核了主要機械本體結(jié)構(gòu)。選取了聯(lián)軸器及制動器，設(shè)計校核了支承軸及其附件，如軸承壽命、鍵的校核等，分析了橫桿的受力以及橫桿與法蘭連接處螺栓的受力，設(shè)計并校核了葉片與橫桿連接處軸及其附件，保證結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性。
結(jié) 論
緒論中首先比較了水平軸及垂直軸風力機，從比較中可以得出：相對于傳統(tǒng)的水平軸風力機，垂直軸風力機具有設(shè)計方法先進、力學性能好，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，具有更加廣闊的市場前景。
在之后的設(shè)計中，主要完成了以下幾方面的工作：
1、進行了50kW垂直軸風力機整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)思設(shè)計，并擬定了兩種攻角方案，即固定攻角和可變攻角型式方案，固定攻角方案為傳統(tǒng)型達里厄風力發(fā)電機，可變攻角方案為直葉片垂直軸風力機，葉片傾角的變化通過五桿機構(gòu)獲得。
2、按照進度安排，擬定直流發(fā)電機作為風力發(fā)電裝置所用的電機并對其進行了初步的設(shè)計，確定了發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。
3、最后對垂直軸風力機的機械本體進行了詳細的設(shè)計及校核，確定最終各部件的詳細尺寸，設(shè)計之中與Auto CAD及Autodesk Inventor作圖軟件相互配合，對風力機的結(jié)構(gòu)進行了詳細的二維圖繪制，并繪制出風力機的三維效果圖。
雖然查閱了大量的文獻資料，并且結(jié)合實踐經(jīng)驗進行了精確的理論分析，設(shè)計出的垂直軸風力機達到了設(shè)計的要求，但是仍有不足和需要完善的地方，具體如下：
1、相對于傳統(tǒng)的達里厄風力機，設(shè)計的風力機仍沒有舍棄風向舵，結(jié)構(gòu)上仍比較復雜。
2、由于結(jié)構(gòu)上的復雜，不可避免地增加了成本，經(jīng)濟性有所降低。
參考文獻
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致 謝
經(jīng)過近四個月忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計終于完成，在設(shè)計中得到了導師的督促指導，以及一起學習生活的同學們的支持，所有的成果都離不開老師和同學們的幫助。
首先感謝我的導師楊副教授，從選題、開題答辯到CAD繪制裝配圖、零件圖，完成說明書，期間每一過程都得到楊副教授的悉心指導，楊老師每周安排見面會，兢兢業(yè)業(yè)，身體力行地為我們排憂解難，不僅治學嚴謹而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識還有待人處世的積極態(tài)度，在此再次表示衷心的感謝及崇高的敬意。
感謝大學四年來所有的老師，尤其機電學院所有的老師，為我們打下了堅實的機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝寢室及所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。
最后再一次向在百忙之中抽時間對本設(shè)計進行審閱、評議及論文答辯的各位老師表示感謝，再一次向在我畢業(yè)設(shè)計期間所有做出無私幫助和支持的人表示最誠摯的謝意。
小型風力發(fā)電機入門 歷史 在美國相當長的時間 里 ，風 能 一直是一個重要的能量來源。機械風車是兩個 “ 高科技 ” 的發(fā)明之一（另一個是 帶刺的 鐵絲網(wǎng)），這促進了 我們的西部邊界在 18世紀后期的 發(fā)展。自從 1860年，超過 800萬的機械風車已安裝在美國，有些風車已運 行了超過一百年。早在 1920年和 1930年，整個中西部地區(qū)一些農(nóng)家已 經(jīng) 使用 200音機 和廚房用具等 。 在 70年代末和 80年代初，風能作為一種可以解決能源危機的辦法，再次受到關(guān)注。作為用戶和農(nóng)民的期待，小型風力發(fā)電機以各種電力生產(chǎn)可再生能源的替代品，成為最符合成本效益的技術(shù) ， 其成本 也在減小 。 在 1976稅收抵免和良好的聯(lián)合條例 （ 使 人們把 4500多 個小型、 1人家庭里。另外 1000個風力系統(tǒng)在同一時期 也 被安裝在各種遠程應(yīng)用上。小型風力發(fā)電機被安裝在所有 的 五十個州。然而，沒有一個小型風力發(fā)電機組的國有大公司致力于長期的市場發(fā)展，因此，在 1985年年底，當聯(lián)合政府稅收抵免過期，石油價格下降到 10美元每桶的兩個月后，大部分的小型風力發(fā)電機組行業(yè)再次消失了。有些公司認為，這幸存的 “ 市場調(diào)節(jié) ” ， 在生產(chǎn)小型風力發(fā)電機組的今天，那些機器是最可靠的，其聲譽是最好的。 成本因素 在很多方面光伏技術(shù)是一個有吸引 力的技術(shù)，但成本因素是考慮 的問題之一。那些在 家 庭 、事 業(yè)、或遠程設(shè)施等 方面 有需要的用戶， 功率 超過 100 小型風力發(fā)電機 ，可能是一個有吸引力的替代方式。舉例來說，在 50瓦特規(guī)模水平，某小型風力發(fā)電機組的費用約為 瓦特 ， 相比約為光伏模塊 瓦特。這就是為什么對于很小的負載光伏技術(shù)的費用較低的原因。不過，由于該系統(tǒng)規(guī)模較大，這個 “ 經(jīng)驗 規(guī)則 ” 推翻了自己。在 300瓦特風力發(fā)電機組的成本下跌至 瓦特時（ 瓦特在西南空氣風能事件中） ，而光電成本仍然為 瓦特 。 1500瓦特風 力 系統(tǒng)的成本下降到 瓦特， 一個 10000瓦特的風力發(fā)電機 的成本 （不包括電子產(chǎn)品 ）下跌至 瓦特 。光伏和風能在監(jiān)管和控制 方面 的成本，基本上是相同的。出人意料的是，風力發(fā)電機的塔的成本，相當于光伏架子和追蹤系統(tǒng)的成本。因為有大量的連接，所以光伏系統(tǒng)的線路接線的成本通常較高。 對于連接到公用電網(wǎng)的用戶，小型風力發(fā)電機，通常是最好的 “ 下一步 ” ，畢竟 其 保護和效率 等方面 已 經(jīng) 有所改善。一個典型的家庭 每月 消耗用電 800 4滿足家庭需求。在這種情況下，風力發(fā)電機已不再昂貴。 可靠性 在過去，可靠性是小型風力發(fā)電機組產(chǎn)品的 “ 要害 ” 。在 70年代末，為了提高其可靠性，所以對小型發(fā)電機進行了良好的設(shè)計。今天的產(chǎn)品，在先進的技術(shù)上超過了早先的技術(shù)，可靠性也大致增加了。小型發(fā)電機，現(xiàn)在可運作 5年或更長時間，甚至在環(huán)境惡劣的地方，也不需要維修或檢查，擔保可使用 5年。這個系統(tǒng)的可靠性和運行成本與光伏系統(tǒng)是一樣的。 風能 風能是地球表面受熱不均勻所產(chǎn)生的太陽能的一種形式。最好的風能資源在海岸沿線、山上、北部各州，但是在大多數(shù)地區(qū)都能發(fā)現(xiàn)這種可用的風力資源。作為一個 動力源 ， 風能 比太陽能較難預測 ， 但 通常 它 在一天 內(nèi)能 供 應(yīng) 更多 的 時間 。風能資源 因為 受地形及其 他因素 的影響 ，使它 比太陽能更 方便獲得 。 例如， 在丘陵地形 ， 你和你的鄰居 ， 有可能 接收 到完全相同的太陽能資源。 但 因為你居住在很好的位置上， 是 一個 能 更好的接觸到當時風向 的地方 ， 你 就 能 比你的鄰居接收 到 更好的風能資源 ， 反過來說 ， 如 果你的位置 是溝壑或背風面的山 ， 你的風能資源利用就 要 大大降低。在這種情況下 ， 與 太陽能 相比，應(yīng)該更周密的 考慮 風能 。 風能 是 遵循 季節(jié)性模式 的 ， 在冬季 的 月份 很高 而 在夏季的幾個月 卻很低。 這 和太陽能剛剛相反 ?；谶@個原因 ， 在混合動力系統(tǒng)中 風能和太陽能系統(tǒng)協(xié)同工作。 這些混合的系統(tǒng)為小型風能制造商們提供了一 個更細分的市場 —— 光伏系統(tǒng) ， 以擴展 他們的風能系統(tǒng)。 風力 發(fā)電 機 大部分 風力發(fā)電機是 水平軸螺旋槳式系統(tǒng)。垂直軸系統(tǒng) ， 如 S 已被證明是很 昂貴 的 。 橫向軸風力發(fā)電機 一般 包括 一個 螺旋槳 ， 一臺發(fā)電機 ， 一個 主機 和一個尾舵 。 螺旋槳將 獲取 的 風 能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動 ， 以驅(qū)動發(fā)電機。 螺旋槳 通常由兩個或三個葉片 組成 。由 三個葉片組成的系統(tǒng)比兩個葉片的更有效率 ， 運行更平穩(wěn) ， 但他們 需要 的成本 更多。 葉片通常是 由木 料 或玻璃纖維 制成 ， 因為這些材料 中 有 它 需要的結(jié)合強度和柔韌性 （ 他們不干擾電視信號 ） 。 發(fā)電機通常是 為風力 發(fā)電機組專門設(shè)計的 。永磁交流發(fā)電機 因為他們無需實地繞組而廣 受歡迎。低速直接驅(qū)動發(fā)電機 的 一個重要特征是系統(tǒng)使用了一般尚未可靠的變速箱或帶。 主 機是風力發(fā)電 機 的 重要結(jié)構(gòu) 之一 ， 它包括 用來 連接旋轉(zhuǎn) （ 通過 這點 ， 可以 改變風向 ） 的風力發(fā)電 機和固定接線線路的 “ 滑環(huán) ” 。尾部排列的轉(zhuǎn)子可以是防護超速的一部分。 風力 發(fā)電機產(chǎn)品的開發(fā)是 很 困難的 ， 而且許多早期的系統(tǒng)也 不是很可靠。 光伏模塊是很 可靠 的 ， 因為 通常 它沒有任何運動部件 ， 在以后 光伏組件將越來越可靠 。 在 一方面 ， 一個風力 發(fā)電 機必須有運動部件和可靠性 ， 一個 機器 的特性 是由 工程和設(shè)計的 技 術(shù)層次 決定的 。 在另一方面 ， 從一個系統(tǒng)到另 外 一個系統(tǒng) ， 在可靠性 、 耐用性 和 期望壽命等方面上 存在 很大差異 ， 這給經(jīng)常工作在太陽能組件的經(jīng)銷商和顧客上了一課。 塔 架 一個風力發(fā)電 機必須 能夠高效率地運 行。湍流 是最 接近地面 的 。此外 ， 風速隨高度 的增加而增加 。 經(jīng)驗之談 ， 你應(yīng)該 根據(jù)每個風力發(fā)電機的特點 為風力發(fā)電 機 安裝一個 適合的 塔 架 。 為了讓風輪在地面上較高的風速帶中運行，需要用塔架把風輪支撐起來。 舉例來說 ， 1 250瓦特 發(fā)電機 往往是被安裝在一個 30 塔 架上 ， 而 10千瓦發(fā)電 機通常會需要一個 80塔架。我們 不推薦在人們居住的小型建筑上 安裝風力 發(fā)電 機 ， 因為湍流 、 噪音和振動是一直存在的問題。 最便宜的塔架是拉線 塔 ， 例如那些常用于 無線電 的 天線。 規(guī)模較小的拉線塔往往 建造 成 管狀。自支撐塔 架 一般建成 格子狀或管狀 ， 占用更少的空間 ， 更具有吸引 力 ， 但它們也更昂貴。塔架所用材料一般是木桿或鐵管，也可以采用鋼材做成的桁架結(jié)構(gòu)。 電話 線 的連接桿 結(jié)構(gòu) 也 可用于規(guī)模較小的風力 發(fā)電 機。塔 架 ， 尤其是拉線塔 ， 可鉸接 適當?shù)难b備 上 ， 用絞車或車輛 讓他們傾斜向上或向下。 所有地面的工作都要做 。 一些塔 架和發(fā)電 機可以 由買方 很容易地設(shè)置 ， 而有些則是最好交由受過訓 練的專業(yè)人員 做 。 不論選擇什么樣的塔架，目的是使風輪獲得較大風速，同時還必須考慮成本。 塔 架 通常是 有風力發(fā)電機的制造商 所提供的 ， 以確保適當?shù)倪m應(yīng) 性。 遠程系統(tǒng)設(shè)備 作為遠程系統(tǒng)設(shè)備， 系統(tǒng) 平衡設(shè)備被 小型風力發(fā)電機組 所使用著 。 大部分風力發(fā)電機組需要對 電池充電儲存方面 進行 設(shè)計 ， 以防止充電過度而造成不必要的損失 。 目前采用最多的儲能方法是利用蓄電池把電能儲存起來。 該調(diào)節(jié)器是專門 為特定發(fā)電機設(shè)計的 。光伏 調(diào)節(jié)器 一般不適合小型風力發(fā)電機組 的使用 ， 因為 設(shè)計他們不是 來處理 和發(fā)現(xiàn)發(fā)電機的 電壓和電流的變化 的 。調(diào)節(jié)器 的生產(chǎn)通常與 直流 源中心 有關(guān)系 ， 它也可以 作為其它 直流 源 、 負載及電池的 連接點。光伏 系統(tǒng) 和風能系統(tǒng) 的 混合動力系統(tǒng) 通過 把 單獨的監(jiān)管機構(gòu) 連接到直流源中心 ， 但沒有特別的管制措施。小型風力發(fā)電機 的 一般 經(jīng)驗 規(guī)則 是 蓄 電池至少應(yīng)為最高可再生能源的充電電流 的 6倍 ，包括任何光伏 要素。 做你自己的 公司 在 1978年 ， 條例 通過 ， 允許你為你的房子或工作 連 接 一個合適的可再生能源供電的發(fā)電機 ， 以減少你對公用 供電 的消費 。法律 同意 規(guī)定 購買任何 額外的電力 ， 在價格 上 （ 避免成本 ） 通常低于 電力 的零售成本 。 在約一半的 國 家有 “ 凈能量計費選項 ”， 小系統(tǒng)是 允許運行反向計量的 ， 所以 過剩的產(chǎn)量使他們得到足夠 的 零售費率 。由于 為保持 特殊 的 手工處理客戶帳戶 和 凈能源帳單 ， 過高的間接費用其實是沒必要的 。這些系統(tǒng)不使用電池。風力發(fā)電機組 的 蓄電 是 由 整流換向逆變器和 感應(yīng)發(fā)電機 相互協(xié)調(diào) 的 。 然后其 電能 連接到家庭的 機 器 面板上的專用斷路器 上 ， 就像一個大型家電。 當風力發(fā)電機組沒有運行 ， 或者它 不夠提供這個屋子所需要的電力時 ， 需要的電力由蓄電池提供 。同樣 ， 如果 發(fā)電機產(chǎn)生的電能超過了房子的電能消耗 ， 多余的電能就會即刻 存到相應(yīng)的地方 。實際上 ， 作為一個非常大的電池儲備裝置 ， 蓄電池 作為 風力發(fā)電機組的 一個負面的負荷。經(jīng)過 200000000小時的相互運作 ， 我們現(xiàn)在知道小 互聯(lián)風力發(fā)電機是安全可靠 ， 也不會干預 用戶 的 任何 設(shè)備 ， 其 成功地運作也 不需要任何特別的安全設(shè)備。 在 20世紀 80年代初，到稅收抵免的時候 全國各地數(shù)以百計的用戶 安裝了 4 風力發(fā)電機組 ， 現(xiàn)在 每月電費 為 8， 而他們的鄰居 電費 的范圍 在 100不等。 當然 這個問題 是這些稅收抵免早已遠去的時候 ， 大部分房主并沒有 覺得 一個合適的風力發(fā)電機的 成本 是昂貴 的 。 舉例來說 ， 10千瓦 的發(fā)電 機 （ 對家庭用戶來說最常見的配置 ） ， 通常的 安裝 費用為28000對于那些支付 12美分 /千瓦小時或更多 ， 平均風速 每小時 10英里 或風速更高的地區(qū) （ 能源部 2級 ） ， 且有較大的土地使用權(quán) （ 發(fā)電 機大 ） 的用戶來說 ， 一個 家用發(fā)電機 肯定是值得考慮的。投資回收期一般 是 8 有些風力 發(fā)電 機 是過去 30年或更早時間 設(shè)計 的 ，所以投入的資金可以收回 。 效 果 一個風力 發(fā)電 機 的額定功率不是比較一個產(chǎn)品和下一個產(chǎn)品的 好的 因素 。這是因為制造商可以根據(jù) 風速來自由選擇 發(fā)電機的 額定速度 。如果額定風速不一樣 ， 那么兩 個產(chǎn)品 相比較 是 有誤導之嫌 的 。幸運的是 ， 美國風能協(xié)會已經(jīng)通過了一 個 評價能源生產(chǎn)性能的標準 方法。 遵循 制造商 將提供 在各年度平均風速時每年的能源輸出 （ 資料。 每年 能源輸出 的數(shù)據(jù)就 像環(huán)保局 為你的車估計氣體 英里數(shù)一樣 ， 他們讓你 公平的比較產(chǎn)品 ， 但他們不告訴你 實際你要做些什么 （ “ 你們的表現(xiàn)可能有所不同 ” ） 。 能源部門已 為美國 編制了風力資源地圖 。 這些 地圖顯示的 資源 更好 。 這種情況 可能是因為地形的影響。 能源部的地圖顯示 開放式 的 地形相當不錯 ， 但在丘陵或山區(qū) ， 他們必須 謹慎 使用 。風力資源是指一個標準風速傳感器的高度為 33英尺 （ 10米 ） ， 因此你 在使用制造商所提供的 必須 通過 平均風速校準風塔的高度 。風力 發(fā)電 機制造商通?？梢?在幾乎任何地點為他們的發(fā)電機 提供電 腦輔助的效果 預測。 作為一個 風能經(jīng)驗法則 ， 當遠程應(yīng)用超過每小時 8英里 （ 大部分 ， 但不是全部 ， 第 1級 和所有其他級 ） 和每小時 10英里 （ 第 2級或更高 ）時 應(yīng)考慮 你的平均風速。 如果你住在一個 不是多丘陵的 地區(qū) ， 在你的位置上 能源部風能資源地圖 可以 清楚地 準確地計算出預期的 風力發(fā)電機的 效果 。 在 復雜地形時 ， 該位置上的判斷 也必須 用這種效果預測來 調(diào)整平均風速。在大多數(shù)情況下 ，安 裝一個小型風力發(fā)電機組 是沒有必要 記錄 監(jiān)測 到的同一 風速 的 。但在某些情況下 ， 它是值得花費 300等待一年來做 一個風力調(diào)查 的 。制造商和設(shè)備商能夠幫助 你 理清這些問題。 如何 使用 風力 發(fā)電機 安裝一個風力 發(fā)電機 比安裝太陽能電池板 復雜 ，但他們?nèi)匀皇?你的能源替代體系中相對容易弄的 。 發(fā)電機 需要安裝在一個 風的流量不受阻礙的 領(lǐng)域（附近 的 建筑物，樹木等）。 一些小型發(fā)電 機可以安裝在 你的房子的 頂樓，但 發(fā)電機產(chǎn)生的振動 可能被轉(zhuǎn)移至 建設(shè)的框架 。 安裝在 屋頂 的發(fā)電 機 經(jīng)常 與橡膠減振裝置 配合使用 ，以減少 振動 這方面的問題。 但是 作為一般規(guī)則 ，在 更高的空中你可以讓你的風力發(fā)電機組更有效地發(fā)揮，所以拉線塔是推薦的安裝系統(tǒng)。 各種各樣 的 塔 的高度和風格使得您會找到 一個安裝套件，以滿足您的需要。 當安裝的風力發(fā)電機的控 制 系統(tǒng) 和線路 時， 了解 風力發(fā)電機和太陽能電池板這 兩個 的 根本性分歧 是很重要的： 整流器： 太陽能電池板 能 產(chǎn)生 電力所需的直流電 （ ，并能在沒有造成損害的情況下直接連接到電池存儲機構(gòu) 。 風力發(fā)電機不 能 產(chǎn)生直流電，所以 有 被稱為 “整流器”的裝置來把發(fā)電機的輸出電流 轉(zhuǎn)換成 直流。 一些 發(fā)電機有一種 整流內(nèi)置設(shè)計， 盡管 在大多數(shù)情況下， 被供應(yīng)的 整流器是 作為一個獨立的組成部分， 但它必須 安裝 在風力發(fā)電 機和 蓄 電池 之間 。整流器 是 一個完整的風力發(fā)電機組的控制單元。 負載轉(zhuǎn)移 ： 太陽能電池板是 “ 被動式 ” 的電力生產(chǎn)者。 即使太陽照著，他們也只有當 需要由電池 充電時才產(chǎn)生電力 。風力發(fā)電機是 “積極” 的電力生產(chǎn)者。 只要有風 ， 不管電池是否需要充電 他們 都會產(chǎn)生電流 。 為了避免破壞風力發(fā)電機組 ，所有的電力生產(chǎn)必須要用某種方式 來解決這個問題 。 當電池 系統(tǒng)需要充電時，他們提供電力負載來使風力發(fā)電機 發(fā)電 。如果電池完全充電后，發(fā)電機的產(chǎn)生的電量 必須要 “轉(zhuǎn)移”到另一種電力負載 。 負載 分流充電控制器調(diào)節(jié)風力發(fā)電機的輸出，所以當他們需要時你的電池將充電 ， 當這些電池完全充電后， 任何 由風力發(fā)電機 所產(chǎn)生的 多余電力都會被轉(zhuǎn)移到候補的負載中。 一些風力發(fā)電 機有充電控制功能 ，用來轉(zhuǎn)移多余的電流。不過大多數(shù)發(fā)電機系統(tǒng)的充電控制器是一個外部設(shè)備 。 he an of in a of of 800's us to of in S 860's of in a in 920's 930's, EA 0000 to In 970's 980's on as a to As to as of it ,500 1to be at 976,000 in in of by to so in 985, 10 a of is an in is of be an or to 00of or V's, at of At 0 a to a PV is PV is As 00 $in of 03), V a 1,500 is 0,000 of a is of is V of is as of V of is V of of to A 0000 of a 4kW V is to At n of in 970's a s or at or of of is to of is a of by of s on in be in As a is it is in a by it In to a is on of or it a to if is in a or on of be In be in in is of 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