[發明專利]一種自啟動式狹管聚風風力發電系統

有效

• 申請號: 201210282851.0
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102777062A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 李勇強;姚伯龍;謝玉琪;楊偉濤;周志剛
• 申請（專利權）人: 無錫中陽新能源科技有限公司
• 主分類號: E04H5/02
• 分類號: E04H5/02;F03D9/00;F03D1/02;F03D1/04;F03D1/06;F03D11/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術領域

本發明一種自啟動式狹管聚風風力發電系統涉及的是一種聚風結構、風洞特性、流體變遷、狹管效應、基礎架構材料、空氣動力、結構力學、渦輪效應、電能轉換等重大綜合性核心技術，屬于一種狹管聚風風力發電系統技術領域。

背景技術

人類利用綠色可再生風能為社會生產、生活提供服務已經有幾百年的歷史了，從古代的利用帆式風輪提水到利用風帆遠航，以及世界著名的荷蘭風車，再到近代的水平軸/垂直軸風力發電。隨著時代的變遷，風力應用技術不斷升級、變革、完善、創新，創造出了一個有一個的技術提升，為人類生產、生活提供服務。就現有傳統風力發電系統，從應用角度看，似乎已經達到了風能應用極限。由于風機葉片捕獲的風能正比于風機的掃風面積和通過風機風速的三次方，而風速是由氣候條件確定的人類無法改變。然而，提高風能利用率和發電效率的有效途徑是提高風力葉片的捕風能力，為此，目前常規方法就只有通過不斷增加風機葉片尺寸來加大掃風面積，從而捕獲更多風能來提升單機有效風電轉換量。但結果卻是犧牲了發電穩的定性和系統的安全性?？v觀現有國內外市場各類風力發電系統的特性，不難看出存在的幾大問題：1、發電效率低；2、葉片過大過長；3、整機重量大，運輸、安裝、維護困難；4、投資回報率低；5、安全性差；6、噪聲污染嚴重。

各國專家、科技人員、行業精英對這些問題進行不懈努力深入研究，以求爭取突破，尋找解決這些難題的替代方法和機型，希望能夠為社會可持續發展作出貢獻。但是，真正能夠推廣應用，適應大規模布場，用電口建站又可輕便運輸、靈活安裝、集約化發電的另類新型?？顧C型，無論是專業制造技術，專有安裝設備，還是專職工程技術人員都寥寥無幾。在傳統風力發電機領域，我國和世界先進國家相比，制造技術還有一定的差距，很多核心技術還掌握在少數發達國家手中。突破技術瓶頸，創造我國自有的獨創技術，參與國際大市場競爭，增強在風電核心技術領域的知名度和占有率，這是我國“十二五”計劃中的重要內容之一，也完全適合我國可再生能源利用的大計方針和戰略決策。

到目前為止，在狹管聚風渦輪式風力發電領域中，無論是在進風罩選型及制作技術、規避惡劣天氣突襲保障性技術、還是狹管進口與出口比例匹配技術、骨架抗震和系統建筑一體技術、高效率空氣渦輪制造技術和系統控制人機一體技術等，均未見有可參考的基礎資料和應用實例。雖然現有少數發達國家，如：英國、丹麥等國的狹管式風力發電，也只是利用自然或者是建筑物間形成的狹管，所提升的風速非常有限，完全不同于本發明。

經檢索及市場調查，未見與本發明完全一致或相似的專家文獻及專利報告。

發明內容

本發明的目的是針對國內外已知風力發電市場中，各種風力發電機型及少量的專家文獻和專利報告，特別針對上述所列出的眾多難題和技術缺陷，提供一種自啟動式狹管聚風風力發電系統。該系統由特點之一是：獨特的圓頂禮帽式聚風裝置耦合堅固耐用的狹管式工質增速裝置，充分利用大開口，可調控等特有構造，隨時隨地主動瞄準風向目標，可極大地將開口周圍的漫散風能聚集在進口中。狹管內置螺旋形引導板，迫使工質流進行螺旋狀固相結構規范，形成龍卷風工質流態勢。高速前進的龍卷風在產生旋轉的同時把窗外的游離散漫風能吮吸進旋流之中，從而增大能量，填實了龍卷風風柱。加強旋轉力同時又產生了強大的扭力，提高有效動能轉化；特點之二是：多組圓形外觀設計耦合壯筋骨龍骨架構，增強系統整體結構，采用積極主動規避強暴風阻力面小的圓形設計；并配以圓柱面龍骨和扁圓形層板作為連接件，使整個系統建筑從地面到空中混然一體，解決了采風在空中，發電在地面的重大課題，極大地提高了整個大系統的安全性和穩定性，延長了使用壽命；特點之三是：多級逐擴空氣渦輪發動機優化耦合多組分流空氣引導板，加上新型的龜板式槳葉葉片，能迅速高效地把風能轉換成機械能輸出，輸出功率大，風能聚集率超過100%以上，而風能到機械能的轉換效率高達70%以上。并具有強大的后拽力，工作穩定性好，耐久性佳，填補了國內外在狹管風力發動機領域的空白。多組合分流空氣引導板運用航空空氣動力學理論設計，在消除渦流，歸正分割，量化風量分配上起到了舉足輕重的作用，解決了大功率風力發電不需要采用增加重量、增大葉片尺寸來捕獲能量的重大課題。

本發明一種自啟動式狹管聚風風力發電系統是采用以下技術方案實現的：一種自啟動式狹管聚風風力發電系統由圓頂禮帽式聚風裝置組件、規避強暴偏轉閉合裝置組件、多級逐擴空氣渦輪發電機裝置組件、狹管式工質增速裝置組件、壯筋骨抗震構件裝置組件、智能控制人機一體組件及附件組成。