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古代的风车,是从船帆发展起来的,它具有6~8副像帆船那样的篷,分布在一根垂直轴的四周,风吹时像走马灯似的绕轴转动,叫走马灯式的风车。这种风车因效率较低,已逐步为具有水平转动轴的木质布蓬风车和其它风车取代,如“立式风车”、“自动旋翼风车”等。
2000多年前,中国、巴比伦、波斯等国就已利用古老的风车提水灌溉、碾磨谷物。
12世纪以后,风车在欧洲迅速发展,通过风车(风力发动机)利用风能提水、供暖、制冷、航运、发电等。
中国古代风车具有明显的特点,除卧式轮轴外,风帆为船帆式。帆并非安装于轮轴径向位置,而是安装在轴架周围的八根柱杆上。帆又是偏装,即帆布在杆的一边较窄,在另一边较宽,并用绳索拉紧。如图,当风作用于A时,帆为顺风,帆与风向垂直(受力大)并被绳拉紧;转到位置C时,帆被吹向外,帆面与风向平行;至E处再恢复迎风位置。利用绳索的松紧和帆的偏装,它可以利用戗风或逆风,如同在船帆中一样。这种装置方式使帆可以自由随风摆动,而不产生特别的阻力,帆在外周转动的有效风力作用范围,超出180度。如在位置G,开始转入顺风,帆还可以利用部分风力少量作业。这种船帆式风车的特色,为中国所。
西方风车的不同之处在叶片环绕着垂直面而转动。因为风在欧洲比在西亚较为变化不定,所以风车还另有一个机械装置,以使翼板面对着风来的方向转动。左图:在丹麦圣瑞斯的埃洛岛上,现代风车与供电的发电机相连。
风车在如今已很少用于磨碎谷物,但作为发电的一个手段正在获得新生。“装有发电涡轮机的农场”是由驱动发电机的大型风车组构成的。
风能资源是清洁的可再生能源,安全、清洁、资源丰富,取之不竭,是一种性的大量存在的本地资源,可为我们提供长期稳定的能源供应。风力发电是新能源领域中技术成熟、具规模、开发商业化发展前景的发电方式之一。发展风电对于保障能源安全,调整能源结构,减轻环境污染,实现可持续发展等都具有非常重要的意义。
风车原名八卦风轮,传说由周朝姜子牙发明,距今有2000多年的历史。 关于风车有个神奇的传说:传说天上有个十头鸟,因为偷吃供品,被贬下凡间。原本是为了让它认真思过,以后好重返天庭。不曾想它却贪恋尘世,不但不悔改,反而四处搞破坏,弄得黎明百姓苦不堪言。周文王得知以后,就请姜子牙降服这只罪鸟。姜子牙多大的能耐啊,他掐指一算,发现这十头鸟害怕的就是八卦风轮和乾坤竿。于是就用竹条围了圈,代表三百六十五天,又糊上八卦轮,用12根辅条,代表12个月,12根辅条上有24个头,就代表24个节气,并在上面附有春夏秋冬四道驱魔降妖保平安的符,叫做四季平安。做好以后将八卦风轮插在三丈六尺五的乾坤竿上。从此当地平安太平,后来传到民间,百姓们纷纷仿效。但“乾坤”、“八卦”只许皇上使用,所以,将乾坤杆改叫天地杆,并在杆上加上芝麻秸,挂上了红灯;把八卦风轮改叫风车,并在上面加了泥鼓,风轮上贴了红、黄、绿的三色纸条,风一吹,发出清脆的响声,更增加了喜庆和吉祥的色彩。后来也就有了“风吹风车转,车转幸福来”之说。
风车不只是一道风景,更是一种精神象征,一种图腾。正如欧洲流传的一句话:“上帝创造了人,荷兰风车创造了陆地”。风车象征着荷兰的民族文化,象征着人们对天空的热爱,象征着童话般的幸福。西班牙随处可见的就是风车,虽然如今的风车已经失去了它原有的功效,但却象征着西班牙农业的曾经。在多风的山地上建起的一座座风车,是农业兴旺的象征,随着一包包面粉的输出,光的人物,但是随着工业时代的来临,风车磨坊也渐渐衰败。一部短篇小说中,一个执着的磨坊主说:“这些机器就是一些吃麦子的魔鬼啊!”这也象征一个时代的衰落。
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