常見問答 Q&A

額定風速?

額定風速是使風力機達到產品宣稱輸出功率的最小風速。額定風速越大,風機葉片掃風直徑越小,但必須在較大的風況下才能輸出產品宣稱的發電容量。一般小型風力機的額定風速定在10~12米/秒。
葉片風切聲即葉片尾翼的渦剝離壓力震波所造成,渦流噪音的聲功率與風和葉片相對速度六次方成正比。葉片的特殊設計可以降低渦流噪音,但可能同時改變流況降 低發電效率,此為風力機廠商研發重點之一。新高風力機為垂直軸式風力機原本噪音就相對小,更研發渦流噪音減噪方法。對於一般發電機的低頻噪音,新高風力機 已配備有抑制機制。

風力機為何有噪音?

風力機主要噪音來源為葉片處發出的高頻風切噪音,以及發電機處發出的低頻嗡鳴噪音。水平軸式風力機還會發出特有的低頻風動噪音,因為葉片貼近塔架時塔影效應所造成,而下風式水平軸風力機尤其嚴重。
由於風力機輸出功率正比於功率係數、空氣密度、風速三次方與葉片掃風面積的乘積,所以額定風速越大,風機葉片掃風直徑越小。一般自然風況下,地表附近不同 風速出現機率大致符合韋伯分佈,最常出現的風速約5~7米/秒,但因為風的動能正比於風速的三次方,換算風能機率最大值約出現在風速10~12米/秒,所 以一般小型風力機的額定風速也定在此範圍。

什麼是垂直軸式風力機?水平軸式風力機?

當風機葉片旋轉軸與風的來向垂直時,稱為垂直軸式風力機。當風機葉片旋轉軸與風的來向平行時,稱為水平軸式風力機。因為地表附近風向大致與地面平行,所以也可以藉由葉片旋轉軸與地面垂直或平行來辨別風力機型式。
一般而言,垂直軸式風力機轉速慢,噪音小,但功率係數較小,值約0.25~0.3。水平軸式風力機轉速快,噪音大,但功率係數較大,值約0.3~0.35。新高風力機屬於垂直軸式風力機中高效率機種,功率係數值約0.3,兼具高效率、噪音小雙重優勢。

風力機為何能發電?

風力機是藉由能量轉換將自然界風的能量拿來利用,風力機將風的動能轉化成機械能再轉化成電能,所以風力機能發電。風的能量越大,則風力機發的電就越多。如果設置地點風吹不進來則不適宜裝置風力機。
風就是流動的空氣,其動能正比於空氣質量與風速平方的乘積,而單位時間通過單位面積的空氣質量又正比於空氣密度與風速的乘積,所以單位時間通過單位面積的風的動能,正比於空氣密度與風速三次方的乘積。