[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生電力的方法和太陽能提供動力的風力發(fā)電設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080047992.3
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN102667143A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: I·G·烏爾蘇;Y·S·波塔波夫
• 申請（專利權(quán)）人: 代用能源研究有限公司
• 主分類號: F03D1/00
• 分類號: F03D1/00;F03D9/02;F03D1/06
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 錢亞卓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)生電力的領(lǐng)域，并且能夠用于動力工程、其它工業(yè)，以及用于家用目的。要求保護的方法和設(shè)備不燃燒化石燃料(煤、石油、天然氣、核燃料、氫)并且不產(chǎn)生任何廢氣或有害排放。

背景技術(shù)

存在眾所周知的不同方式來通過利用常規(guī)燃料的內(nèi)燃式發(fā)動機、氣體渦輪發(fā)動機產(chǎn)生電力。在操作期間，這樣的發(fā)動機燃燒燃料并且對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響。已知的是，還可以通過轉(zhuǎn)化太陽能來產(chǎn)生電力。然而，太陽能電池的效率(例如US?E19/318)總計為19.5％。隨時間流逝，它們的效率由于太陽能電池的表面污染而永久地降低。同時，太陽能電池通常占據(jù)較大的面積并且是昂貴的產(chǎn)品。盡管具有這些缺陷，但是太陽能電池廣泛用于在晴天產(chǎn)生電力。

當前，基于與發(fā)電機動力學地連接的大直徑(高達60m)的葉片風力渦輪機已經(jīng)發(fā)展出了風力發(fā)電設(shè)備。

在風速為8-12m/s但是不大于15m/s時，獲得用于現(xiàn)代風力發(fā)電設(shè)備的標稱模式。

在發(fā)明專利RU22177562中描述了與所要求保護的發(fā)明在許多方面類似的風力發(fā)電設(shè)備。如該發(fā)明中所述，風力渦輪機使用小葉片以及在這種葉片之前安裝的錐形整流罩。錐形整流罩將空氣流引導至葉片，該葉片允許額外地增大風速。同時，需要較低的風速和較高的旋轉(zhuǎn)來操作風力渦輪機。具有小葉片和錐形整流罩的風力渦輪機動力學地連接到發(fā)電機，以產(chǎn)生用于消費者的電力。通常，風力渦輪機安裝在地面以上10m和更高的高度處。較高的風力渦輪機高度增大了捕集所需風流的可能性。

給出的用于產(chǎn)生電力的風力發(fā)電設(shè)備和方法的缺陷是直接風速依賴性。通常，電力的產(chǎn)生由于缺乏所需的風流速度而暫停。盡管有風力渦輪機設(shè)計，但是這樣的缺陷是所有現(xiàn)代風力發(fā)電設(shè)備所固有的。需要將風力渦輪機安裝在固定到大重量混凝土板的高支撐件上被看作是風力發(fā)電設(shè)備考慮的另一個缺陷。這需要確保其在強風條件(大于20m/s)下的穩(wěn)定性。自然，這樣的設(shè)計增加了施工的成本并且導致巨大的材料消耗。

所述風力發(fā)電設(shè)備的另一個缺陷是缺乏風引導葉片和環(huán)形整流罩。這樣的缺陷降低了風力渦輪機的效率，原因是空氣流撞擊渦輪機葉片的角度并不是最佳的。然后，空氣流從葉片反射，并且通過離心力沿不同的方向徑向地離開。由于所述現(xiàn)象，所以空氣流在風力渦輪機處不會產(chǎn)生足夠的機械能，因此其效率系數(shù)降低至30％。

本發(fā)明的目的是提供用于產(chǎn)生電力的方法和設(shè)備，其可以永久地操作并且與自然風流速度無關(guān)。這樣的設(shè)備具有高效率和低噪聲水平，并且利用太陽能、動能和勢能進行操作。

發(fā)明內(nèi)容

為了實現(xiàn)所述技術(shù)效果，提供用于產(chǎn)生電力的方法，該方法包括以下步驟：提供具有所需速度的人造空氣流；提供太陽能電池和多個太陽光束收集器；將由太陽能電池和多個太陽光束收集器產(chǎn)生的電流傳送至電動馬達以使傳動裝置旋轉(zhuǎn)；將傳動裝置連接到可動支撐件基部，以接納渦旋空氣渦輪機和能夠以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)的框架。

還應(yīng)當注意到，本文所述的方法提供的空氣流具有為至少12m/s的永久速度。

空氣流可以借助引導孔沿著渦輪機的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動。

此外，渦輪機可以借助于太陽能沿周向方向以至少為兩米的旋轉(zhuǎn)半徑和預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)，太陽光束收集器以范圍為從20°到45°的角度安裝。

該方法還設(shè)置成部分電力供應(yīng)到電動馬達以使框架旋轉(zhuǎn)。

借助錐形和環(huán)形整流罩，前進的空氣流可以初始被壓縮、加速，然后被轉(zhuǎn)動且以不大于90°的角度引導至轉(zhuǎn)子的工作表面。

在旋轉(zhuǎn)時，渦輪機可以利用人造空氣流的動能和勢能以及太陽能電池的電力。

另外，可以在轉(zhuǎn)子的所有工作表面上同時產(chǎn)生反作用效果。

本發(fā)明的另一個變型覆蓋了產(chǎn)生電力的無葉片設(shè)備，其包括：發(fā)電機；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子連接到該發(fā)電機；空氣壓縮和保持單元，所述空氣壓縮和保持單元設(shè)置有多個引導孔，所述多個引導孔使空氣流沿所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動；用于傳送能量的裝置；以及多個太陽能電池。

轉(zhuǎn)子可以為盤形，并且多個孔可以位于其周邊上且相對于轉(zhuǎn)子盤形表面成角度。同時，孔可以具有凹的工作表面以產(chǎn)生反作用效果。

此外，所述多個孔形成為圓筒、錐形結(jié)構(gòu)或噴嘴。

該設(shè)備還可以包括分隔件，該分隔件設(shè)置于轉(zhuǎn)子之前并且具有多個引導孔。這樣的孔可以成角度地引導在所述轉(zhuǎn)子上的初始沿所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動的前進的空氣流。

該設(shè)備還可以包括環(huán)形整流罩，以保持轉(zhuǎn)動的空氣流并且在沒有任何損失的情況下將該轉(zhuǎn)動的空氣流引導至轉(zhuǎn)子的工作表面。