[發明專利]一種新型轉板式阻力型高效發電裝置（風力、水力通用）

無效

• 申請號: 201410052907.2
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103758706A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 傅強;王蕓惠
• 申請（專利權）人: 傅強;王蕓惠
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種新型轉板式阻力型高效發電裝置，是一種把風能（即空氣流動的動能）或水流動能轉化為機械能再轉化為電能的一種裝置，是一種轉化效率比較高的發電設備。本發明的引流板可以由太陽能電池板組成，這時本發明就成了風光能發電一體設備或水光能發電一體設備。本發明可以采用多種使用方式和用于不同場合，適用于樓頂、樓側、陽臺、小區空地、草原、戈壁、山地、丘陵、沙漠、河流等風能、水能資源豐富之地，離網、并網發電均可，是利用風能、水能發電的理想發電設備。

背景技術

在石化燃料大量使用導致全球變暖現象越發嚴重的現代社會，風能、水能作為清潔能源越來越受到重視，風力、水力等清潔、環保、可再生能源發電項目越發被看好。

發明內容

目前公知常見的大、中、小型風力發電機絕大多數為3個細長葉片加發電機和支撐立桿的結構（利用風力推動3葉片繞中軸旋轉將風能轉化為機械能帶動發電機進行發電），還有少部分風力發電機樣態是采用達里厄（Darrieus）型的H型、Φ型、S型垂直軸風力發電機，這些風力發電機樣態大都是在國外理論基礎上建立和仿制而成的。

常見3葉片風力發電機由3個三角狀細長葉片作為接受風能受力面，由于葉片與風的吹來方向有夾角，葉片在風的動能推動下做軸向旋轉運動（但是旋轉運動方向與風的來向不相同），帶動發電機發電，但是實際這種風力發電機風能轉化為電能的效率并不像理論宣稱的那樣高，實際轉化率較低，風能利用率只有20%左右，主要原因是：①風輪實度很低（3葉片風力發電機葉片在風向投影的總面積與風輪掃掠面積之比很低），3葉片風力發電機葉片細長且為三角狀，當風吹過風力發電機時，只有吹到3個葉片受力面上的風才能帶動葉片旋轉，沒有吹到葉片的風即大量帶有動能的空氣會從巨大的葉片間隙通過而不能推動葉片旋轉運動繼而做功發電。②三角狀葉片與風的吹來方向成夾角，這使吹到3個葉片受力面上的風的動能減少，因為這種葉片夾角設計使風前進的力被分解，只有一部分分力驅使3個葉片向左（或右）旋轉做機械旋轉運動，即力的分解原理使很少部分的風前進的動能轉化為機械能，繼而帶動發電機發電產生的電能也很少。③機械運動和發電機做功都會有能量損耗，使風能轉化為電能的效率更加低下。④有些大中型3葉片風力發電機葉片截面設計成上凸下凹的機翼截面形狀，即所謂升力型葉片，希望用以提高轉速但實際提升效果極其有限。⑤3葉片風力發電機葉片形態為很薄的尖銳的三角形刀片狀（多為金屬或堅硬復合材料），立桿又較長，葉片半徑越長強風下越易彎折損壞，在人口密集地區使用很不安全，所以大中型3葉片風力發電機多安裝在空曠地帶，且彼此間距離很大以免出現附帶損害事故。

而風吹過達里厄型的H型、Φ型、S型垂直軸風力發電機時會使這類風力發電機中軸兩側同時受力，但由于兩側葉片形態不同，故中軸兩側葉片受力大小不相同，受力的差使葉輪朝向受力大的一側旋轉，雖然這類風力發電機設計時已經將中軸兩側葉片形態設計得不同用以增大受力之差，但是兩側受力差值仍然較小，受力差值沒有最大化，也就是吹到風力發電機的風能相當多的部分由于風力發電機結構的原因相互抵消未能利用起來發電，反而形成了對整體結構較大阻力，這也就是這類風力發電機低風速條件下難以啟動旋轉發電或發電效果很差以及強風下易于損壞的原因。

為了克服現有傳統風力發電機風能利用效率低下和形態不安全的弊端，本發明提供了全新設計的高效發電機系列產品，不僅相同條件（見注釋，下同）下可以比傳統3葉片水平軸風力發電機以及達里厄型（包括H型、Φ型、S型）垂直軸風力發電機匯集更多能量并發出更多的電，而且整體結構更加堅固和安全.

本發明解決技術問題所采用的技術方案。

一種發電裝置，它包括由環繞中軸旋轉放置的多個矩形葉片、中軸、葉片間支架等組成的一體化的葉輪和引流板、變速裝置、發電機、控制器、逆變器（可含并入電網功能和輸出電量顯示功能）、蓄電電瓶、避雷針、換向器、整機支架等部件組成：

葉輪，由數個矩形直板葉片和中軸通過葉片支架連接成一體化柱狀，放在整機支架上，在外力（風力或水力）作用下旋轉帶動發電機發電。其葉片圍繞中軸向心排列，葉片一側平行且靠近中軸，數量為n個（n≥2，葉片數根據客戶使用環境和效能要求不同而設置，且葉片、中軸和葉片支架采用高強度金屬或復合材料制成）；