用风筝发电的可行性

作者：李庆星 一·摘要
在东经100~130度附近，北纬度30～50度之间的10千米高空，大风不停，风能密度可达到地表面的１００倍，风向、风速稳定，最小时的风速大于15米/秒，不必担心风筝在无风会掉下来，适合风力发电。至于风筝占用了飞机航线高度。通过雷达，调整风筝高度或位置解决。国家类似炼油厂、核发电厂上空划出禁飞区来解决。通过“计算”用风筝发电，每度电成本在0.15元以下。 风筝发电的原理很简单：当风筝表面垂直于气流时，风筝的拉力最大，用风筝拖动地面上的卷扬机做功发电。当绳索用完风筝要返回时，由外部提供能量。当风筝表面平行于气流时风筝的拉力最小，卷扬机倒转拉回风筝，风筝间断做功发电。 二·概述
用两个滑翔伞形状的风筝解决单个风筝间断发电，风筝自己升高到十千米，拉动地面上的卷扬机发电。风筝上安装7种传感器（GPS、湿度、温度、大气压、风速、电子指南针、陀螺仪）微型风力发电机及数传电台，地面上设置无线电接收机，通过计算机控制（操纵装置）风筝的迎风角度、姿态、高度和位置，当风筝表面垂直于气流，风筝因风阻力产生最大拉力，风筝通过绳索拉动风筝操纵装置，通过变速箱、拖动发电机发电。当绳索放完逆程返回期间，风筝操纵装置改变风筝迎风面角度，使风筝平面近乎平行于气流方向，使其减小阻力。其特点是；单个风筝发电机是间断输出电力，逆程返回期间要靠外部能量恢复，在工作与逆程返回时交替改变风筝的迎风夹角，能够产生最大的牵引力和最大升力使风筝爬升的目的。两只风筝轮流做功，当其中一个风筝正程做功时另一个风筝是逆程返回。风筝操纵装置还有一个重要的作用，是能控制风筝的拉力，调整输出的能量。当风速过大时，减小风筝迎风角度（面积），或调整风筝高度，避免损坏风筝和发电机。
三·试验方法（说明：10千米高空最大风速常常有200米/秒）
（当阻力系数为1.0 风筝面积100平方米）设计输出功率22千瓦
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