设单位时间内吹向这个迎风平面的质量为 m，则

其中 为空气密度，标准大气压状态下取

具有的动能为，此时空气流动所

设风能利用系数为CP ，即风轮接受风的动能与扫过风轮面积的所有空气的动能 的比值，风能功率 P，即每秒钟空气吹过风机风轮横断面积的风能，则风能功率 为

从以上计算公式我们可以知道，风能和风能功率的大小与空气流密度和通 过的面积成正比，与空气流速度的立方成正比。其中空气密度 的值与空气湿 度、温度、地理位置和海拔地形等因素有关，一般在一定高度的空气密度可以文献综述

默认为一个常数。以水平时风机为例，最大风能利用系数CP 能达到 0。593 左右。

再除去其他动力损失等因素考虑，能达到 0。4 就不错了。在现实生活之中，通 过查阅相关表格数据， 了解到徐州铜山地区常年风速大概在 4-6m/s。 取

C 0。4，1。29 kg / m 3，6m / s, 则本系统所使用的风力发电机实际

发电功率为

2。2。3 风力发电机的具体参数

表 2-1 风机主要参数

名称 参数

额定功率 1000w

最大输出功率 1200w

风轮直径 2。8m

额定转速 360r/min

额定风速 8m/s

启动风速 2m/s

工作风速 3-25m/s

安全风速 50m/s

输出电压 48V

塔架高 6m

顶部质量 60kg

叶片材质 增强玻璃钢

绝缘等级 B

机壳材质 精铸钢

磁钢材质 钕铁硼 N38SH

定子材质 QZY-2/180/470

2。3 太阳能光伏电池板

另一个在风光互补发电系统中的举足轻重的组成部分就是太阳能光伏电池 板，它在太阳光辐射能转换成电能的过程中扮演着很重要的角色。

2。3。1 太阳能光伏发电的工作原理

早在六十多年前，在美国著名的贝尔实验室内单晶硅太阳电池研发成功， 人们拥有了将太阳光能转换为电能的核心科技。太阳能电池是借助光电转换原 理，借助半导体物质，将辐射出的太阳光能转换成电能，这一过程叫做“光生 伏打效应"。这是一种利用半导体无规律分散导致的相邻物质之间的电位之差来 生成电能的手段。

太阳能电池是采用半导体材料制作而成的，要是太阳能电池上的半导体 PN 结被太阳光照射到，由此太阳能电池就会自动接受光线，在自身所带的导带与 价带中激发出非平衡载流子，也就是常说的电子空穴对。光生电子与空穴在电 池内建电场中被隔断，正电荷和负电荷就会分别聚集在电池的对立端，由此正 负两种电荷就会形成光生电的情况。如果内部电场的电场的两侧引出电极，并 与负载连接，负载具有“光生电流”以此来获得输出功率。这样一来，就实现 了光能的使用。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

 光能转换的基本原则可以简化成三个阶段：首先，太阳能吸收能量，半导 体电子空穴成为“光生载流子”，形成相反的两种电荷；接着在光生载流子电 是 P-N 结产生的静电场；最后，光生电子和空穴的太阳能电池的正极及收集和 外部电路的负极产生的电流来获得电能。 家用风力发电机风光互补发电系统设计(7):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_82702.html