风力制热的途径有三种:经过电能再转换为热能;利用热泵产生热能;直接热转换。直接热转换在转换次数和能量流向上比其他两种方式更具优势。从基本原理上看,实现风与热直换转换的有四种,分别是固体摩擦、液体搅拌、液体挤压和涡电流方式。
(1)固体摩擦制热。利用离心力的原理,使风力机动力输出轴驱动一组摩擦元件在固体表面摩擦生热,来加热液体制热。
(2)搅拌液体制热。风力机动力输出轴带动搅拌器的转子旋转,转子与定子上均装有叶片。当转子叶片转动,搅动液体产生涡流运动并冲击定子叶片时,液体的动能转换为热能。
(3)液体挤压制热。风力机动力输出轴带动液压泵,将工作液体(如机油等)加压,从而把机械能转换为液体的压力能,随后使受压液体从狭小的阻尼孔中高速喷出,把液体压力能在极短时间内转换成液体动能。阻尼孔尾流管中充满了液体,高速液体冲击低速液体时,液体的动能通过液体分子间的冲击和摩擦转换为热能,此时液体流速下降而温度升高。
(4)涡电流制热。风力机动力输出轴驱动一个转子,在转子外缘与定子间装有磁化线圈,当来自电池的微弱电流通过线圈时产生了磁力线,此时转子旋转切割磁力线而产生了涡电流,此涡电流使定子和转子外缘附近发热。定子外层是环形冷却液套,冷却液吸收热能转变为高温液体,从而制热。