[發明專利]聚風發電裝置

無效

• 申請號: 200710007459.4
• 申請日: 2007-01-16
• 公開（公告）號: CN101225798A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 韓統
• 申請（專利權）人: 韓統
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/04;F03D7/04;F03D11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及風力發電機技術，特別涉及一種聚集風量，增加風速，增強風力的發電裝置，即是一種聚集風能，增大風功率密度，提高風電效益的聚風發電裝置。

背景技術：

由于全球氣候變暖以及化石能源危機，歐美不少國家都在積極研究風力發電機新技術，力求開發利用更多的風能以及破解能源困局。目前，世界關注的焦點在于5兆瓦風力機技術，其葉輪直徑130米，塔架高度120米。變槳變速設計成為主流，同時直接驅動發電機技術的創新引入變得十分引人矚目。其最常見的結構是水平軸、三葉片、上風向，機艙安裝在高高的塔架上。但亦有如下缺點：1、其在微風時難于起動與運轉，因而發電機工作效率不夠高；2、葉尖及齒輪發出噪聲過大，對環境十分不友好；3、投資與成本居高不下，難與煤電競爭。

發明內容：

本發明聚風發電裝置的目的，在于提供一種能夠充分利用微風發電的技術，即可聚集風能，增加風速，增強風力，增大風功率密度，能使風葉輪和發電機高速運轉，正常發電。而且該聚風發電裝置，亦能夠排除風暴的襲擊，防止發電機超速運轉，以免故障，照常工作，不停輸電。因此基本克服現行風電機組存在的三大缺點。

本發明解決此技術問題采用的技術方案是：一種聚風發電裝置，包括聚風錐體和快速風道，以及風葉輪和發電機，還有排風窗。聚風錐體尾部留出口與快速風道相接連通及同向。快速風道為柱體，內置風葉輪，而風葉短小，風葉輪直徑約等于但小于快速風道內徑，風葉輪后(前)直接發電機，無需齒輪，二者同軸相連，其軸線與聚風錐體的中心線保持一致。聚風錐體側面設有多個自動開關的排風窗，用以保證所聚集風能數量相對穩定，而且能排除風暴的襲擊，防止發電機超速運轉以免故障，同時確使輸出電源比較恒定。

所述聚風錐體與快速風道的長度及口徑大小形狀，以及風葉輪與發電機的選型，根據現場實際及需要設計確定。

本發明聚風發電裝置，不但適宜地面，而且適宜空中。因此，其適應性極廣，不在乎風能資源是否豐富。

該聚風發電裝置設在地面時，則選用全金屬結構或金屬架框結合強力纖維布，聚風錐體頭部進風口架設在有一定高度的向風轉盤上。快速風道則附設一座相應高度的四方柱腳架，腳架底部安裝四個擺動輪。此二配套設置則可保障聚風發電裝置隨時隨地隨風正常工作，源源不斷地輸電上網。

該聚風發電裝置需設在空中時，如立體風箏放飛空中，此則選用強力纖維布附著尼龍繩編制的網絡結構，而其外表配設充滿氫氣的氣袋，促使聚風發電裝置成型后便順利升空，同時必須利用三根纜繩(兩根系在聚風錐體頭部，一根系在快速風道)將其拉住并栓在地面的卷揚機上。離地面越高，則風速越大，可根據風速大小及需要確定其在空中的高度。

本發明聚風發電裝置的原理與實質：空氣在水平方向運動形成風，這種空氣運動產生的能量稱為風能。氣流速度與垂直通過截面積成反比，風功率密度則與風速的立方和空氣密度成正比。聚風錐體的作用則是聚集風能，增加風速，增強風力，增大風功率密度。而進入快速風道的強勁氣流，則使風葉輪和發電機同時高速運轉，做功發電日夜不停。本發明聚風發電裝置創新獨特，技術領先，有無可論比的絕對優勢。其特別之處，就是能夠促使微風變弱風，弱風變強風，強風變暴風。自然風力自動升級發電，即是該聚風發電裝置的本能。而放飛空中的聚風發電裝置更加優越，更勝一籌，完全不受地面風能資源的限制，也不受地域與空間的限制。天高氣流急，更可任意選用，需要多少級風力，則有多少級風力，何愁欠風能！

本發明聚風發電裝置的有益效果是：因其風葉短小，且無需齒輪，故無噪聲污染，對環境友好。其適應性廣，不受地域與空間限制，能充分利用風能資源。造價與成本較低，用戶及市場易于接受，更可與煤電、核電競爭上網。

附圖說明：

圖1是本發明聚風發電裝置的結構示意圖

圖中：1、聚風錐體；2、快速風道；3、風葉輪；4、發電機；5、排風窗

具體實施方式：

如圖1所示的聚風發電裝置是本發明的實施方式，包括聚風錐體1和快速風道2，以及風葉輪3與發電機4，還有排風窗5。聚風錐體1尾部留相應出口，與快速風道2連接相通并同向，快速風道2為柱體，內置風葉輪3，而風葉短小，此輪直徑略小于風道內徑。風葉輪3后(前)直接發電機4，無需齒輪，二者同軸，其軸線與聚風錐體1的中心線保持一致。發電機4安裝在快速風道2之外，以減小氣流阻力。聚風錐體1的側面設置多個自動開關的排風窗5，以確保聚集風能及發電量相對穩定，并且能夠抵抗及排除風暴的襲擊，防止發電機超速運轉以免故障。