[發(fā)明專利]帶有流動(dòng)表面的風(fēng)力渦輪機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680047422.8
• 申請(qǐng)日: 2006-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN101331316A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·格雷伯;T·瑟倫森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: LM玻璃纖維有限公司
• 主分類號(hào): F03D1/04
• 分類號(hào): F03D1/04;F03D1/06
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 劉志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種增加風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出的方法，其包括設(shè)置風(fēng)力渦輪機(jī)的至少一個(gè)流動(dòng)表面。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于增加風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出的系統(tǒng)和以這樣的系統(tǒng)為特征的風(fēng)力渦輪機(jī)。?

背景技術(shù)

當(dāng)設(shè)計(jì)和構(gòu)造風(fēng)力渦輪機(jī)時(shí)，最大地利用風(fēng)能的設(shè)備輸出是重要參數(shù)。為此風(fēng)力渦輪機(jī)帶有各種設(shè)備以用于一方面將風(fēng)引導(dǎo)到渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子，并且另一方面通過使用所謂的文丘里效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)增加轉(zhuǎn)子前、后的風(fēng)的速度。文丘里效應(yīng)描述在流過具有縮窄部分的管道時(shí)發(fā)生的效應(yīng)，其中當(dāng)橫截面積減小時(shí)流動(dòng)加速。因此，文丘里效應(yīng)包括在縮窄部分前面的加速效應(yīng)和在產(chǎn)生亞大氣壓之后的散流效應(yīng)。?

例如從JP?2004?052721可知一種風(fēng)力渦輪機(jī)，其配備有圍繞轉(zhuǎn)子的散流器或漏斗。散流器的形狀導(dǎo)致風(fēng)的速度增加并且因此可以通過散流器從風(fēng)中引出效應(yīng)。該原理執(zhí)行順利并且渦輪機(jī)的輸出可以顯著增加。然而，新式風(fēng)力渦輪機(jī)的尺寸現(xiàn)在太大，并且轉(zhuǎn)子直徑超過100m使得匹配它們的相應(yīng)的大散流器不能實(shí)現(xiàn)，一方面是由于將由風(fēng)力渦輪機(jī)塔架承載的負(fù)荷增加，另一方面是由于在高風(fēng)速例如暴風(fēng)雨天氣的情況下漏斗上的負(fù)荷變得太強(qiáng)大，以致于結(jié)構(gòu)不能承受而不管渦輪機(jī)是否以另外方式避開風(fēng)。后一方面也適用于帶有較小轉(zhuǎn)子直徑的較小風(fēng)力渦輪機(jī)。?

而且，已知(例如從US?2004/0113431和CA?2?439?420)將帶有豎直旋轉(zhuǎn)軸的風(fēng)力渦輪機(jī)布置在帶有一直圍繞轉(zhuǎn)子布置的豎直防護(hù)物或顫動(dòng)物(shudder)的塔架結(jié)構(gòu)內(nèi)。在這里防護(hù)物保證渦輪機(jī)能夠在所有風(fēng)向下工作，而且它們能夠在強(qiáng)風(fēng)中完全切斷或顯著減小風(fēng)并且因此用于保護(hù)渦輪機(jī)。為了起作用，防護(hù)物或塔架具有超過轉(zhuǎn)子的高度，并且因而類似地，它們可以僅僅在相對(duì)小的風(fēng)力渦輪機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)，原因在于一方面它們將使大風(fēng)力渦輪機(jī)占據(jù)景觀中的大量空間，并且另一方面它們將不能應(yīng)付由于高風(fēng)速產(chǎn)生的負(fù)荷。

而且，隨著時(shí)間試圖通過將風(fēng)力渦輪機(jī)適當(dāng)?shù)胤胖迷诰坝^中甚至通過使周圍景觀適應(yīng)風(fēng)力渦輪機(jī)使風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出最大化。因此，已知將風(fēng)力渦輪機(jī)布置在山丘上，所述山丘的形狀尤其被開墾和修改成能夠最大地增加朝著渦輪機(jī)的風(fēng)速。然而，從土地所有者的觀點(diǎn)來看這樣的開墾常常是完全不可能或不可取的。?

WO02/068817披露了將人造山丘布置在風(fēng)力渦輪機(jī)附近，該人造山丘為靜止部件并且不能在高風(fēng)速期間移動(dòng)。?

WO2004/011799披露了在風(fēng)力渦輪機(jī)前面定位靜止被動(dòng)輪廓(passive?profiles)。?

在上述兩個(gè)文件中，必需進(jìn)行折衷以避免在風(fēng)力渦輪機(jī)上的極端負(fù)載，該極端負(fù)載能在極大風(fēng)期間損壞風(fēng)力渦輪機(jī)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種增加風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出的方法，其通過利用所謂的文丘里效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，但是以這樣的方式使得避免風(fēng)力渦輪機(jī)上的極端負(fù)荷的上述問題。?

因此，本發(fā)明涉及一種增加風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出的方法，其包括放置至少一個(gè)流動(dòng)表面，使得在低風(fēng)速下所述流動(dòng)表面被調(diào)節(jié)以通過朝著和/或離開風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子引導(dǎo)風(fēng)產(chǎn)生文丘里效應(yīng)，和使得在高風(fēng)速下所述流動(dòng)表面至少部分避開風(fēng)流動(dòng)。?

因此實(shí)現(xiàn)該有利方面的原因在于通過風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的風(fēng)流過顯著增加，并且因此它的功率生產(chǎn)和輸出也增加。在低風(fēng)速的情況下這是特別有利的，其中風(fēng)力渦輪機(jī)被設(shè)計(jì)成最大化它的功率輸出。同時(shí)它由根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)的原因在于流動(dòng)表面可以在高風(fēng)速下避開風(fēng)或者以另外方式離開流動(dòng)，由此流動(dòng)表面將不增加風(fēng)流過，并且?因此不增加風(fēng)速范圍內(nèi)的風(fēng)負(fù)荷，其中它試圖最小化或限制風(fēng)力渦輪機(jī)上的負(fù)荷。類似地，也可以因此避免高風(fēng)負(fù)荷對(duì)流動(dòng)表面的構(gòu)造產(chǎn)生危險(xiǎn)，同時(shí)避免流動(dòng)表面尺寸被確定成這樣的大負(fù)荷。后者因此必然伴有流動(dòng)表面的材料的相當(dāng)節(jié)省。根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步顯著優(yōu)點(diǎn)在于它與風(fēng)力渦輪機(jī)無關(guān)。因此，流動(dòng)表面可以與所有風(fēng)力渦輪機(jī)結(jié)合被放置，與類型，年份，地基類型等無關(guān)，并且因此它并不分?攤風(fēng)力渦輪機(jī)的重量或者影響其平衡等等。所以一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)表面因此也可以在風(fēng)力渦輪機(jī)的情況下被安裝或隨后被安裝而不需要接著在上面安裝附屬設(shè)備。?