[實用新型]一種用壓縮氣體助推的風力發電系統

有效

• 申請號: 201120339935.4
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN202280578U
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張建林
• 申請（專利權）人: 張建林
• 主分類號: F03D9/02
• 分類號: F03D9/02;F03D7/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 姚娟英;方聞俊

技術領域

本實用新型涉及一種用壓縮氣體助推的風力發電系統。

背景技術

隨著全球能源的日趨緊張，目前對于風能等可再生能源的利用在世界各地已經越來越普及。風力發電系統的種類也很多，目前，風力發電系統中的風力發電機都是由風的強弱決定風力發電機轉速的快慢，當風量大時發電功率高，風量小時發電功率小，即現有風力發電系統的功率不可控制、不穩定，而且無法達到恒速，無法恒速運轉就不能穩定發電頻率和電壓，發電機的功率就無法保證。

如一專利號為ZL200520018346.0(公告號為CN2786307Y)的中國實用新型專利《熱對流及風力發電裝置》，及一專利號為ZL201020159509.8(公告號為CN201916112U)的中國實用新型專利《一種新型垂直軸風力發電機》就披露了存在前述問題的風力發電系統。

正因為現有的風力發電系統不能穩定發電頻率和電壓，其對并有風力發電系統的電網可能產生很大的沖擊，因此其通常只能作為電網的補充發電形式，這樣大大限制了風力發電系統的開發和利用。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種無論在何種風力的情況下均能連續穩定發電的用壓縮氣體助推的風力發電系統，該風力發電系統穩定了發電頻率和電壓，保證發電效率。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種用壓縮氣體助推的風力發電系統，包括風力發電機，其特征在于：還包括儲氣罐、及對儲氣罐進行充氣的空氣壓縮機，所述儲氣罐的出氣口通過輸氣管將高壓氣體引導至風力發電機的風輪處，所述輸氣管上設有決定輸氣管通氣與否的電磁換向閥，同時還配設有控制空氣壓縮機的運行與否和電磁換向閥的啟閉與否的控制部分。

上述風力發電系統還包括用以檢測外界風速大小的風速傳感器，該風速傳感器與控制部分連接，所述控制部分與所述電磁換向閥相連。

通過風速傳感器發出的信號以決定電磁換向閥啟閉與否及空氣壓縮機運行與否。當風速傳感器測得自然風速大于12米/秒時，風速傳感器發出信號經控制部分關閉電磁換向閥切斷儲氣罐的出氣，風力發電機完全在自然狀態下運行發電，多余的電能經控制部分帶動空氣壓縮機運行給儲氣罐充氣；當風速傳感器測得自然風速小于12米/秒時，風速傳感器發出信號經控制部分開啟電磁換向閥，使的高壓氣體經輸氣管吹向風力發電機的風輪。

為進一步確保風力發電機的風輪轉速的額定，上述風力發電系統還包括用以檢測風力發電機的風輪的轉速快慢的轉速傳感器，該轉速傳感器與控制部分連接，所述風力發電機的風輪和電磁換向閥之間的輸氣管上設有自控流量調節閥，所述控制部分與該自控流量調節閥相連。

自控流量調節閥的啟閉程度由控制部分控制，控制部分通過轉速傳感器發出的信號以決定自控流量調節閥的啟閉程度。轉速傳感器經控制部分調控自控流量調節閥使風力發電機的風輪轉速達到額定轉速發電，自然風力小時，助推氣流量調大，自然風力大時，助推氣流量調小。

為防止空氣壓縮機給儲氣罐充氣過頭，上述控制部分與儲氣罐之間還設置有用以探測儲氣罐內的氣壓壓力的氣壓傳感器，該氣壓傳感器與所述控制部分相連。若儲氣罐內的氣壓壓力達到預設值則發信號給控制部分以將空氣壓縮機關閉。

由于儲氣罐使用一段時間后，其內部會產生水氣，故在上述儲氣罐的底部還設有自動放水閥，能自動排掉儲氣罐內的水分，保證儲氣罐有足夠的儲氣空間。

上述風力發電機通過所述控制部分與用電設備和蓄電池相連。風力發電機產生的電能通過所述控制部分輸送給用電設備和蓄電池，當用電設備沒有消耗完風力發電機所發出的電，則可將多余的電能通過蓄電池儲存起來。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：通過儲氣罐的壓縮空氣在可控的條件下吹向風力發電機的葉輪外緣端，和自然風力一起推動風力發電機旋轉發電，在風速小的狀態下，儲氣罐預先儲存的能量先行釋放，而在風速過大狀態下多余的能量可以儲存在儲氣罐里，因此，該壓縮氣體助推的風力發電系統在自然風力小或風力過大狀態下都可以正常使用，擴大了風能的利用范圍，提高了發電效率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

如圖1所示，為本實用新型的一個優選實施例。