[實用新型]風力發電模塊及其組成的矩陣式風力發電裝置

無效

• 申請號: 201020102720.6
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN201621009U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 王秀順
• 申請（專利權）人: 王秀順
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/00;F03D1/02;F03D7/04
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;賀華廉

技術領域

本實用新型涉及風力發電技術，特別涉及一種水平軸風力發電技術。

背景技術

目前，世界上現行的水平軸風力發電裝置，大多采用三葉型大槳葉自然風直吹型式，其缺點包括：

1.為了達到發電要求，漿葉必須具有足夠大的直徑，因此現有發電裝置的漿葉直徑巨大，不僅制造成本高，而且維護維修困難。

2.由于漿葉直徑巨大，當然轉動慣量也大，所以起動困難，在較小風力(小于3級風時)無法起動發電；

3.由于漿葉轉動慣量大，導致漿葉轉速低，因此發電機組內還需要添加增速裝置，導致造價較高；

4.槳葉少，單位面積內風力利用率和發電量較低；

5.為了獲取高空中的氣流，需要豎立高幾十米的塔身，不僅制造成本高，而且漿葉下方的氣流并未被利用到。

本實用新型針對現有風力發電機的上述缺點而進行改進，在降低制造成本的同時，提高其發電效率，以降低發電成本。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種風力發電模塊及其組成的矩陣式風力發電裝置，以解決現有技術存在的發電成本高，起動困難，發電量低的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案包括：

一種風力發電模塊，其特征在于：具有一個長方體形的結構框架，所述的結構框架內填充有不透氣材料，并使該結構框架內形成一個風力捕集風道，該風力捕集風道的內形線是收縮曲線，其一端是面積較大的入風口，另一端是面積較小的出風口，在該風力捕集風道的出風口上設有一個水平軸葉輪，該水平軸葉輪的轉軸直接連接一個發電機。

其中：在該風力捕集風道的入風口之前連接有一個曲線進風道。

其中：在該風力捕集風道的入風口處連接有一個L形彎管。

其中：該風力發電模塊設置于建筑物頂部或者建筑物內部

其中：所述的風力發電模塊臥式安裝在回轉盤上。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案還包括：

一種由上述風力發電模塊組成的矩陣式風力發電裝置，其特征在于：所述的矩陣式風力發電裝置豎立在地面上，并具有復數個呈矩陣式排列的風力發電模塊，所述的復數個風力發電模塊的風力捕集風道的入風口朝向同一側，且任意兩個相鄰的風力發電模塊之間采用機械聯接結構固定在一起。

在較佳的技術方案中：還包括有座體，所述的座體包括固定在地面上的環形軌道和在該環形軌道上旋轉移動的底座，所述的矩陣式風力發電裝置的最低一排風力發電模塊與所述的座體的底座固定連接。

在較佳的技術方案中：在所述的底座上還設有風向監測裝置與跟蹤回轉裝置，所述的風向監測裝置與所述的跟蹤回轉裝置電連接，所述的跟蹤回轉裝置控制座體在軌道上旋轉移動或定位。

在較佳的技術方案中：所述的環形軌道包括多個直徑不同的環圈，所述的底座為長方形，并在該底座上對應所述環圈的位置各設有多個滾輪，所述的跟蹤回轉裝置控制所述的數個滾輪的驅動與制動。

在較佳的技術方案中：任意兩個相鄰的風力發電模塊之間采用機械聯接結構是螺栓聯接、焊接或者拉桿聯接。

在較佳的技術方案中：在地面上設置的環形軌道具有多個直徑不同的環圈，所述的底座為長方形，并在該底座上對應每個環圈的位置設有數個滾輪，所述的跟蹤回轉裝置控制所述的數個滾輪的驅動或者制動；在底座上固定有一個平衡圈，所述的平衡圈滑設在直徑最大的一個環圈上，并在矩陣式風力發電裝置的兩側與該平衡圈之間各設置有多個拉錨固定結構。

在較佳的技術方案中：矩陣式風力發電裝置的數個風力發電模塊中，處于下層的風力發電模塊選用鋼材或者合金材料來制造其結構框架，而處于上層的風力發電模塊選用工業塑料或者樹脂材料來制造其結構框架。

本實用新型具備如下特點：

1.裝置結構模塊化。用相同的風力發電模塊可任意組合成多系列裝機容量的風電電站，每個風力發電模塊間的零部件具有互換性，適合成批量、大規模生產，從而降低制造成本，使風力發電成本大幅度降低。

2.單位葉輪面積發電量大。由于采用捕集風道，使自然風通過風道后，風能聚集加強為自然風的數倍；因此單位葉輪面積發電量也將增加數倍，同時由于將數個風力發電模塊豎向組合后，大部分風力發電模塊處于較地面更高位置，空中風速較地面更大，更能大大提高單臺機組的發電量。

3.起動風速小。由于采用風力捕集風道，使自然風聚集增強，葉輪處風力為自然風力數倍，因此在較低自然風速下，葉輪即可起動，同時由于葉輪直徑大大減小，其轉動慣量也隨之減小，有利于微風起動。

附圖說明

圖1是本實用新型整體結構的主視圖；