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风力发电:让风推叶片

风车转一圈就能发很多电,风电是最便宜的清洁能源之一。

7-10岁6分钟发明 · 风能 · 能源
风力发电:让风推叶片

你见过山上一排排白色的大风车吗?那不是装饰,是风力发电机。风一吹,叶片转动,就能发出电来。风是免费的,发电也不冒烟,所以风电是最干净、最便宜的能源之一。中国是世界上风电最多的国家,西北的大风车,给千家万户送去了清洁电。今天看看风怎么变成电。

你知道吗

你知道吗?现在最大的风车,叶片有一百多米长,比足球场还长!转一圈能发好几度电。一台大风机一年发的电,够几百户家庭用。

风怎么变电

风力发电机像一个大风车。风吹叶片,叶片转,带动里面的轴,轴连着发电机,发电机转就发出电。原理跟自行车灯(轮毂发电机)一样:轮子转动,发电机发电。风车的叶片设计得很有讲究:一面平一面弯,风过去时两边压力不同,就推着叶片转——这跟飞机机翼的原理一样。

风车不是越大越好,要风大才划算。所以风电场建在海边、山上、草原——风大的地方。海上风电更强,因为海上风又大又稳。风车还要“对风”:头部能转,始终对着风向;叶片角度能调,风大时调斜一点免得被吹坏。风太大(台风)时还会停机保护自己。这些设计让风车又高效又安全。

  • 风推叶片转,带动发电机发电
  • 叶片像机翼,靠气压差转动
  • 建在风大的海边、山上、草原
  • 头部能转,始终对准风向
  • 风太大时停机保护

风电也有局限:风时大时小,发电不稳定,要配电池或跟别的电互补。风车还会影响鸟和景观,有人觉得吵。但比起烧煤烧气,风电干净太多了。中国西北的风电,通过特高压电线送到东部,让几亿人用上清洁电。未来海上风电会越来越多,也许有一天,我们用的电大部分来自风和太阳。

动手试试

动手玩:做个小风车(纸或塑料片),用嘴吹或电扇吹,看它怎么转。试着改变叶片角度(平一点、斜一点),看哪种转得快。想想:为什么风车叶片要斜的不能平的?(斜的能“接住”风产生推力,平的风会溜走)。再想想:海边为什么适合风电?(风大又稳,没有遮挡)。把风力发电的“风→叶片→轴→发电机→电”流程画出来。

风在吹,电在流。——发明小语