微風也能發(fā)電！輕質(zhì)轉(zhuǎn)子新風機

【THE DIARY24網(wǎng) 12月21日報道】

與光、水一樣，風也可以通過渦輪機轉(zhuǎn)化為電力。傳統(tǒng)渦輪機體積龐大，主要依靠強風發(fā)電。但最新研究成果帶來了一項創(chuàng)新突破，一款工作原理與傳統(tǒng)渦輪機截然不同的裝置應運而生。讓我們一同深入探究這項研究成果。

輕質(zhì)轉(zhuǎn)子的研發(fā)

德國弗勞恩霍夫應用聚合物研究所的科研人員與BBF集團攜手合作，近期研發(fā)出了一款超高效小型風力發(fā)電機。這款設備的輕質(zhì)轉(zhuǎn)子即便在風速未達預期的情況下，依舊可以正常運轉(zhuǎn)。它與傳統(tǒng)風力發(fā)電機的核心區(qū)別在哪里呢？這款轉(zhuǎn)子采用中空設計，而非傳統(tǒng)風機葉片常用的泡沫填充結(jié)構(gòu)。這一創(chuàng)新為實現(xiàn)高效家庭綠色發(fā)電邁出了關鍵一步。

設備背后的科學原理

該設備首先通過3D打印技術制造出轉(zhuǎn)子模具，第二步則是打造層壓結(jié)構(gòu)。層壓結(jié)構(gòu)的具體制作方法是，借助自動纖維鋪放系統(tǒng)鋪設復合纖維帶。待轉(zhuǎn)子兩側(cè)熔合為一體后，其整體結(jié)構(gòu)足以抵御強風侵襲。復合材料的分層結(jié)構(gòu)經(jīng)過精心設計，確保葉片能夠承受暴風雨的肆虐。

除了抗風能力外，這款設備的真正過人之處在于它能在微風環(huán)境下工作。得益于更輕盈的機身與更符合空氣動力學的設計，這款轉(zhuǎn)子在風速低至每秒2.7米時便可啟動旋轉(zhuǎn)。這一數(shù)值遠低于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子每秒4米的啟動風速基準，使其在弱風地區(qū)同樣適用。

性能全面超越傳統(tǒng)渦輪機

測試數(shù)據(jù)顯示，這款設備在每秒10米的風速下，轉(zhuǎn)速可達每分鐘約450轉(zhuǎn)，發(fā)電量最高能達到2500瓦。與目前市面上的傳統(tǒng)渦輪機相比，其發(fā)電功率提升了83%。同時，這款設備的發(fā)電效率高達53%，十分接近貝茨定律設定的59.3%極限值。該設備的實用性極強，小巧的體積使其可以安裝在家庭院落中；在緊急情況下，它也能充當應急供電設備，就像挪威創(chuàng)新的“海洋之母”渦輪機設計一樣。

降低能源成本的利器

輕質(zhì)轉(zhuǎn)子風力發(fā)電機能有效降低發(fā)電成本。首先，制造這款轉(zhuǎn)子所使用的材料價格低廉，且獲取渠道比傳統(tǒng)渦輪機材料更為便捷。其次，轉(zhuǎn)子重量更輕，運輸難度大幅降低，將材料運送至組裝場地不再是難題，這一點是笨重的傳統(tǒng)渦輪機無法比擬的。

這款設備性能出色，足以滿足家庭的大量用電需求。對于尋求經(jīng)濟型發(fā)電方式的家庭而言，它無疑是理想之選。其層壓結(jié)構(gòu)不僅能讓葉片抵御強風，還能自主調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，因此無需配備復雜的調(diào)控技術，設備的維護成本也隨之降低。

如今，這款小型渦輪機已備受關注，即將成為能源發(fā)電領域的重要一員。僅依靠微弱風力就能實現(xiàn)可觀發(fā)電量的優(yōu)勢，讓它遠超傳統(tǒng)渦輪機。隨著技術的不斷創(chuàng)新，這款設備的性能還將持續(xù)優(yōu)化。

編譯：朱芳菲（新能源部）

審校：徐肖飛（新能源部）

編輯：朱芳菲（新能源部）