[實(shí)用新型]大高徑比立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920070701.7
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN201420656Y
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬書明
• 申請（專利權(quán)）人: 萬書明
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/00;F03D3/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱建新

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其是一種大高徑比立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

風(fēng)機(jī)的發(fā)展歷史可以追溯到幾千年以前，現(xiàn)代風(fēng)機(jī)把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能作為主要目標(biāo)，其歷史開始于第二次世界大戰(zhàn)期間。那時(shí)一些歐洲大陸北部國家首先把一些用于灌溉農(nóng)田的抽水機(jī)和用于研磨谷物的磨面機(jī)改造成為用來發(fā)電的風(fēng)機(jī)。近年來，隨著常規(guī)能源的日益消耗以及其帶來的環(huán)境問題，促使人們不斷尋找能夠替代常規(guī)能源且干凈清潔的能源；而風(fēng)力發(fā)電正是具有干凈清潔的特點(diǎn)而獲得廣泛的關(guān)注，高效實(shí)用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)也得到了深入研究。

由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定輸出功率與掃風(fēng)面積成正比關(guān)系，因此為了獲得更高的風(fēng)力發(fā)電功率，需要制備大型化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。但向大型化發(fā)展目前存在兩種制約因素：第一，掃風(fēng)面積的要求增加風(fēng)輪直徑。風(fēng)輪直徑的增加，將會導(dǎo)致風(fēng)場安裝風(fēng)機(jī)數(shù)量減少，且單位土地面積發(fā)電量減小。第二，掃風(fēng)面積增加要求葉片長度增加，這就帶來了葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝等方面難度的急劇增加。因此，如何獲得具有高效率且制造成本低的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是目前面臨的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種大高徑比立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)具有大高徑比，減少了整機(jī)的直徑；同時(shí)改變了葉片的結(jié)構(gòu)，制造安裝容易。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是：一種大高徑比立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)的豎直向上的高度與掃風(fēng)面的直徑的比值為2.5～3.0。該發(fā)電機(jī)包括有塔筒、葉片、橫支撐和基座，所述塔筒的底端固定在基座上，所述葉片兩端分別與塔筒的上下端固定連接；所述橫支撐水平設(shè)置，其兩端分別與塔筒和葉片固定連接。

該發(fā)電機(jī)還包括有內(nèi)拉索，所述內(nèi)拉索的一端固定在塔筒上，另一端固定在橫支撐上。

所述葉片設(shè)有3個(gè)，3個(gè)葉片之間的夾角為120°。

所述葉片由第一葉片、第二葉片和第三葉片依次連接而組成。

所述橫支撐設(shè)有兩個(gè)：上橫支撐和下橫支撐，所述下橫支撐設(shè)在塔筒的25％高度處；所述上橫支撐設(shè)在塔筒的75％高度處。

所述葉片與橫支撐、以及葉片之間采用銷軸柔性連接。

所述塔筒通過球面磙子軸承固定在基座上。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型采用具有內(nèi)拉索的大高徑比結(jié)構(gòu)，保證了在不增加風(fēng)輪直徑的條件下，滿足增加掃風(fēng)面積的要求，從而提高風(fēng)場單位土地面積利用率。還采用多類型葉片組合式結(jié)構(gòu)，每根葉片由三段組成，合理減小了單根葉片的長度，降低了葉片的制造和運(yùn)輸難度。葉片還采用獨(dú)特的鋪設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料配比，在保證葉片性能的基礎(chǔ)上，增加了葉片彈性，保證了風(fēng)機(jī)在大風(fēng)速下的可靠運(yùn)行，擴(kuò)大了風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的風(fēng)速范圍，從而增加風(fēng)機(jī)的發(fā)電效率。

附圖說明：

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于所舉的實(shí)施例。

圖1為本實(shí)用新型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的俯視圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1和2所示的一種大高徑比立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括有塔筒1、3個(gè)葉片、橫支撐、內(nèi)拉索3和基座5，所述塔筒1的底端固定在基座5上，所述3個(gè)葉片的兩端分別與塔筒1的上下端固定連接，3個(gè)葉片之間的夾角為120°；所述橫支撐水平設(shè)置，其兩端分別與塔筒1和葉片固定連接。所述內(nèi)拉索3的一端固定在塔筒1上，另一端固定在橫支撐上。

葉片由第一葉片21、第二葉片22和第三葉片23依次連接而組成，所述第一葉片21與第三葉片23為NACA0018型葉片，所述第二葉片22為S824型葉片。葉片與橫支撐、以及三段葉片之間采用銷軸柔性連接。葉片采用三段結(jié)構(gòu)，合理減小了單根葉片的長度，降低了葉片的制造和運(yùn)輸難度。

橫支撐設(shè)有兩個(gè)：上橫支撐41和下橫支撐42，所述下橫支撐42設(shè)在塔筒的25％高度處；所述上橫支撐41設(shè)在塔筒的75％高度處。

整臺大高徑比立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過四根外拉索7加固在地面上。

其中，該大高徑比立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1的高度與葉片旋轉(zhuǎn)掃過的直徑之間的比值為2.5～3.0。這種具有大的高徑比結(jié)構(gòu)，保證了在不增加風(fēng)輪直徑的條件下，滿足增加掃風(fēng)面積的要求，從而提高風(fēng)場單位土地面積利用率。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。