[發(fā)明專利]垂直軸風力發(fā)電機用可自導航的聚風裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910182795.1
• 申請日: 2009-09-07
• 公開（公告）號: CN101649809A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 吳國慶;倪紅軍;周井玲;曹陽;顧云華;茅靖峰;朱維南;施振佺;張旭東;陳興華;汪興興;吳樹謙;陳亞君
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: F03D3/04
• 分類號: F03D3/04
• 代理公司: 南通市永通專利事務所
• 代理人: 葛 雷

技術領域：

本發(fā)明涉及風力發(fā)電領域，具體為一種垂直軸風力發(fā)電機用可自導航聚風裝置。

背景技術：

人類利用風能已有幾千年的歷史。然而限于生產力及科學技術的發(fā)展水平，風能的利用一直沒有引起人們足夠的關注與興趣。隨著其它能源應用的日漸成熟及人們對能源衰竭問題的擔憂，特別是20世紀70年代的石油危機和80年代的核電與環(huán)保危機，使人們再一次深刻認識到開發(fā)可再生能源的重要性與緊迫性，而風力發(fā)電由于其自身的可再生性及綠色環(huán)保等與傳統(tǒng)能源相比眾多的優(yōu)越性逐漸引起了人們的重視，從而推動了風力發(fā)電機的技術及產業(yè)的發(fā)展。

目前風力發(fā)電機的結構形式主要有兩種：水平軸風力發(fā)電機和垂直軸風力發(fā)電機。

垂直軸風力發(fā)電機與水平軸風力發(fā)電機相比，優(yōu)點有：不需要偏航裝置、葉片制造簡單、啟動風速低、安全性好、噪音低、單位占地面積可利用風能能力高、風電機的安裝和維護方便。垂直軸風力發(fā)電機由于不需要偏航系統(tǒng)，齒輪箱等部件可以放在地面或塔架底部，維護方便等因素，制造成本和運營維護成本較低。

目前垂直軸風電發(fā)電機按風機翼型的組成形式主要分為四種：Savonius型、Darrieus型、H-rotor型和渦輪型。Savonius型自動轉矩大，低風速時功率對風能捕捉能力好，但風能利用率低使得該型機在大型機組應用上缺乏競爭；Darrieus型效率較高但自啟動能力差；H-rotor型是英國人在研究直葉式達里厄型過程中發(fā)展起來的，它的自啟動能力好；渦輪型則對空氣密度較低的環(huán)境適應性好。

垂直軸風力發(fā)電機適用于無常規(guī)電網但風能資源較豐富的邊遠農村、牧區(qū)、山區(qū)及海島居民家庭，也適用于邊防哨所、微波站、公路道班、鐵路小站、氣象臺(站)等小單位，除滿足照明、收錄音、看電視等文化、娛樂生活需要之外，還可為航標燈、微波通信、電視差轉臺及其他儀器儀表供電。對于風力資源豐富的地區(qū)，是家庭及小功率理想的供電設備。

對于風力資源欠豐富的城市和人口稠密地區(qū)垂直軸風電發(fā)電機不適用。

但是改進后的垂直軸風力發(fā)電機(如增加聚風裝置，提高風能的利用率)則可作為別墅、城市路燈、廣告牌、停車場、展館、噴泉等場所的供電設備。

經對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，王政毅公開的實用新型專利(專利號ZL?200720084077.7)公開了一種風力提升裝置，通過設置圓錐管及其輔助結構，利用圓錐的狹管效應，提高作用于葉片上的風速，提高風能的利用效率，但該裝置需要人工依據風向調整圓錐管的方向，使用不便；高天榮等人公開的發(fā)明專利(申請?zhí)?00710066022.8)公開了一種全方位采風罩裝置，通過設置喇叭口形的采風罩來提高風能的利用效率；王琪等人公開的發(fā)明專利(申請?zhí)?00710171834.9)公開了一種帶風速提升和雙重導流的垂直軸風輪裝置，通過設置環(huán)形增速導流罩和導流葉片來提高風能的利用效率；邵波然等人公開的實用新型專利(專利號ZL?200720067635.9)公開了一種新型風能發(fā)電機，通過在葉片外端設置半圓型擋風罩來減小逆向轉動力，擋風罩可以確保只有一邊可以受風旋轉，更大限度地利用風能，從而提高了風能的利用率；張光磊等人公開的發(fā)明專利(申請?zhí)?00810055205.4)公開了一種多風向增速風力發(fā)電裝置，通過在轉葉周圍以轉葉軸為軸心周向均布6至8個定葉葉片，定葉葉片豎直設置，相鄰定葉葉片之間形成外寬內窄的導流風道，可以提高流入轉葉的風速，充分利用風能，且無需轉向機制，不管風向如何，總會從2至3個葉片的導流風道吹入轉葉中，帶動轉葉進行轉動，從而由轉葉軸帶動發(fā)電機進行轉動，從而達到發(fā)電的目的；黃典貴等人公開的發(fā)明專利(申請?zhí)?00810034101.5)公開了一種聚能-遮蔽可展曲面葉片風力發(fā)電裝置，通過在立軸風輪的外圍裝有進風導流裝置，進風導流裝置由若干聚能-遮風板繞轉子中心對稱布置，構成進氣的收縮氣流通道以提高風速，從而提高風能的利用率；李四清等人公開的實用新型專利(專利號ZL?200720063104.2)公開了一種旋風式風力發(fā)電機，通過設置整流罩、聚風罩和導風板來提高風能的利用效率；王洪彬公開的實用新型專利(專利號ZL?200720012724.3)公開了一種集風式風力發(fā)電機扇葉，通過設置集風桐、集風箱、集風調向隔板等結構來提高風能利用效率。

綜合所查文獻資料得出目前所報導的提高垂直軸風力發(fā)電機風能利用效率的聚風(或集風)裝置均是相對于風力發(fā)電機底座固定，不可以自動根據風向轉動調整角度。

發(fā)明內容：