風車串風力發電之設計與實測
2023臺灣能實作競賽 高中職綠能創新組 佳作
王瑞億、陳健忠、邱冠勛
指導老師
吳國隆 老師
新興學校財團法人桃園市新興高級中等學校 機械科
■ 作品運作說明
本作品可透過風力帶動三個風車的葉片轉動,並使用撓性軸將三個風車從中心串聯固定於同一軸心,撓性外部軸心承受傳動扭力,內部軸心負責承受風車重力,而於二端分別經過增速機帶動發電機發電,以軸向觀察三個風車葉片的相對角度,係等分 360 度下安裝以降低相互干擾的情況,而在 2m/s 之風速時就能夠自行啟動發電,在 5m/s之風速以上發電功率可達到 1W ,約為單一風車發電功率的五倍。
■ 創意特色說明
1 . 本作品透過 Solid Works 軟體進行流動模擬,從流場分析的結果,將風車葉片的設計係結合了 NACA5308 、NACA65008及 NACA65005 三種飛機翼型,預期可針對較小風力更妥善運用發電。
2 . 本作品使用撓性軸將三個風車從中心串聯,而於二端帶動發電機發電,而能更適應不同地形進行發電,不必遠離住家,也不需要大量土地興建風力發電場。
■ 發展潛能說明
本作品可更進一步擴大風力發電的應用範圍,包括:
1 . 山坡、平地道路路樹之間。
2 . 騎樓及巷弄牆面之間。
3 . 裝置於住宅陽台牆面或屋簷之下。
4 . 大樓頂層平台或圍牆上。