[發(fā)明專利]可安裝于海上的工業(yè)風能收集系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580030930.0
• 申請日: 2005-07-14
• 公開（公告）號: CN101087945A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 胡安·多明戈·貝爾納爾·庫爾托;維多里諾·岡薩雷斯·迪亞斯
• 申請（專利權）人: 胡安·多明戈·貝爾納爾·庫爾托;維多里諾·岡薩雷斯·迪亞斯
• 主分類號: F03D3/06
• 分類號: F03D3/06;F03D3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;譚祐祥

技術領域

發(fā)明的技術領域是風能收集，可在海上移動平臺上運行，將風力轉換成電能。

技術狀況

至今，風能只限于通過陸地固定風力發(fā)電機組加以利用。

本系統(tǒng)力爭改進采風效率，將設備安裝于海上漂浮移動式平臺上。

目前設備的不利之處

a).單位輸出效率不高。盡管現(xiàn)在沒有公布的數(shù)據(jù)，我們估計平均負荷系數(shù)在18％左右。我們知道負荷系數(shù)指特定時間實際產出和裝機功率間的比例關系，按照上述比例數(shù)字意即實際產出是裝機功率的18％。

增加產出主要靠增加機組數(shù)目。通過技術，可以靠完善和增加葉片面積來提高效率。增加面積具有物理上的限制，并且在技術上越來越昂貴和復雜。

b).最低風速一般是每秒四米，這樣一來就出現(xiàn)了一個最大的不便：無法預測性。我們還應區(qū)分兩種不可預測性：生產-不生產，在生產期間，生產量的變化情況，因為在不需要時可能會多生產。從自身結構無法改變這些參數(shù)。

c).投資成本。

d).對環(huán)境帶來的影響：影響目視，影響山地景致和動物。

e).固定和長期設施，不能更換地點。

f).自身結構不允許干預風速，改變或改善風速。

g).地面已被占用。

結論：

風力能源是取之不盡用之不絕、免費和輔助性的資源，能節(jié)省其它能源，但是不能超越補充性范圍，仍然需要保持在其它能源上的投資以保障消費需要。

根據(jù)目前采用的模式的技術發(fā)展程度，要在能源工業(yè)領域取得顯著進步，就只能從改進出發(fā)點上著手。

應解決的問題：

-增加單位產量。

-降低啟動速度，減少停機時間。這是降低不可預見性和增加符合系數(shù)的首要因素。

-降低投資成本，以便同一投資額能產生幾倍的生產能力。

-克服環(huán)境影響，這就要求我們不得不著眼于遠海。目前的風力發(fā)電機組要承受兩種力量，風力和離心力。固定設施不具有慣性。在海上，扇葉不承受這一力量，所以我們應強調這點。另外，在海上風力更強和穩(wěn)定，這是幫助我們降低不可預見性和增加負荷系數(shù)的第二個因素。

-設備應是移動性的。以便將系統(tǒng)置于最佳區(qū)域，這是幫助我們降低不可預見性和增加負荷系數(shù)的第三個因素。

-我們還可以通過調整風力經(jīng)過系統(tǒng)的速度。這在幫助我們降低上述不可預見性和增加負荷系數(shù)的同時，是能解決風強度變化時保持生產穩(wěn)定的一個很重要的第四個因素。

目標：

提供風力能源作為一種能源。如果上述問題和不利之處得到滿意解決，風力能源將可和傳統(tǒng)能源相比美，而風力的非常重要的獨特優(yōu)點已經(jīng)被人熟知。

上述系統(tǒng)的基礎和傳統(tǒng)上的河流水車的原理相同。水車通過對葉片產生的不同壓力來利用水流的力量進行旋轉運動，即沉沒在水中的周緣的下半部分進行一種行程，而上半部分在空氣中進行復位行程。

該系統(tǒng)很簡單和有效，但是壓力差產生的原因是利用兩種不同密度的物質。水產生推動力，在空氣中進行復位運動，水引起緣于較大密度的高壓，這一點不能在復位行程中抵消，因為空氣提供相對零阻力。結果：理論上能利用100％的能源。

該系統(tǒng)不能運用于風力上，因為風力既存在于動力行程上，即在上半圓旋轉上，也存在于復位行程上，即在下半圓旋轉上，因此壓力因素是一樣的。結果：壓力差別很小：一個方向產生的力量被相反方向產生的力量抵消。

曾經(jīng)試圖通過空氣動力學設計增加壓力差來解決這一問題，盡管有一定作用但是還是不能解決問題。要想令人滿意地解決問題，就需要至少將復位行程上的阻力降低到5％以下。這樣一來就能在動力行程上利用作用于翼板表面上的100％的風力。

為能便于理解這一情況，隨附設計或附圖，下面我們還將進行扼要介紹。

圖1風力水車總圖。

圖2翼板軸截面圖。

圖3運行系統(tǒng)側面圖。

本備忘錄涉及的系統(tǒng)具有一個帶兩端固定點(9)的水平軸(1)，通過從軸(1)延伸的桿(8)承受一個垂直迎風翼板表面(10)，所述表面分為各種翼板(6)，有各自的軸(7)，能有限旋轉。

水平軸(1)將由桿(8)所形成的周緣分為兩個半圓并在風力(V)作用下旋轉，上半圓(3)，翼板垂直于風向，下半圓(4)，風帆平行于風向，從而產生主軸(9)旋轉力差。

每個框架的翼板經(jīng)過水平位置時，一個安裝于固定桿上的自動裝置，既可是電動裝置也可是壓縮空氣活塞裝置，使翼板交替旋轉90度，并使帆葉面垂直或平行于風向，通過這些不同位置完成兩個半圓行程，即迎風和復位運行。