风力发电装置用于空气取水的设想

炫蓝405

由于风力发电时，风力变化幅度很大，现有的电路在大功率状态下会刹车防止转速过高，风速低时发电效率又很差。因此想到能不能将风车用于空气取水
因为有风力发电的地方一般比较偏僻，取水也比较难。例如房车后者国外的off gird living
设想是这样的：
1.风车带动一个空调压缩机，制冷剂与空调相同，从空气中冷凝水。由于这一过程是纯机械的，风大风小都能压缩。变频空调的转速也是可以调节的，所以速度变化只要不超过转速上限，不会损坏压缩机。
为了防止压缩机阻力太大导致风车不转，还可以用离心式离合器连接，即风车达到一定转速，叶片迎角比较合适时才连接压缩机
2.空调外机依靠自然风力冷却降温，省掉电风扇。
3.降温后的干燥空气可用作冷气给居住环境降温
4.冷凝水经过过滤可以作为饮用水或者生活用水
居住环境依靠太阳能或者行车发电机提供电力，电池储能，类似于房车。
5.如果是冷暖空调，冬天还可以用来取暖。
直径1米左右的风车发电功率在千瓦级别，机械轴功率应该更高，家用空调的耗电刚好也是几百瓦，一两千瓦，刚好匹配

chendaon

变频机，节流阀的开度，好像和压缩机的运转频率有关。如果压缩机的频率很不稳定，估计会破坏冷媒工况。

cne53102

0.风力发电是变距浆，调节能力还是可以的。风力发电大风情况下刹车并非主要因为功率问题，而是防止机械结构损坏发生事故。
        不能控制了超速之后就像这样：（GIF图片来自dierk-raabe.com）
               

1.也因为风力发电是变距浆，并不需要离心式离合器，变距浆已经是CVT，甚至可完全停转可倒转，机械变速后连接压缩机即可。
但既然是压缩制冷路线，电子膨胀阀和相应的控制系统是必须的。而且风车本身变距浆、偏航驱动和冷却都需要电，所以这个风车不能是纯机械系统。
压缩机可以考虑附加在现有风力发电设备上作为附件运行。

2.真的不差这个电风扇，它可以极大的减小换热器尺寸并提升效果，但考虑到一般风车的尺寸，风车叶片作为换热器使用可能有优势。

3.从风车位置输送冷气至居住区所需要的风机规格和保温隔热材料是惊人的。输送冷媒可能更好点，但也难说。

4.必须计算功率与单位时间所能获得的水量来判断这样做是否是合适的。尤其，会需要从空气取水的地区不会是有河流湖泊的地方，很可能不会有很高的空气湿度。

我不是专业搞这个的，但网上有这种在线计算器可以玩，以下使用kaeser的网站计算：

        以吐鲁番托克逊为例，天气预报现在环境温度21度，相对湿度23%，绝对湿度18.191g/m³。（看了下地图虽然找了个降水少的地方但人家还是有湖的。。就不换别的重算了）

        假设7.5KW空压机工作体积流率1.25立方米/分钟，排气温度30度，绝对工作压力8bar，相对湿度100%绝对湿度30.078g/m³每小时冷凝250mL。
        再来个干燥机，压力露点10度，每小时冷凝1.55L，加上之前的250mL一共1.81L/h。

这规格，这成本，这设备体积，这水量。。而且这是理想情况，实际肯定做不到的。

5.冷暖切换问题不大，但这个东西怎么看还是发电存储再来用更稳当点。至少我们东北下雪的时候是不怎么刮风的，供暖随便停会死人。

6.直径1米左右的风车会很鸡肋，现在风力发电都做那么大肯定是有原因的。

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cne53102 发表于 2021-4-8 14:52
0.风力发电是变距浆，调节能力还是可以的。风力发电大风情况下刹车并非主要因为功率问题，而是防止机械结构 ...

牛逼, 虽然我看不太懂, 哈哈

zzj2009a1

前些天看到有人发明用风车带动空压机压缩空气储能，再用压缩空气带动发电机应该还稳定一些，空气压缩时也会有水凝结。

colinzhao

为啥不发电之后再其他的呢？你可能会觉得转换效率问题，但电子化容易实现最大功率点，能量处理更灵活，并且有成熟的产业与产品，何乐而不为？

xuekcd

可能空压机比磷酸铁锂经济的多吧