[發(fā)明專利]用于風電機組的風葉

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410189326.3
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103939297A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿志偉;耿邦忠
• 申請（專利權(quán)）人: 耿志偉;耿邦忠
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 李新林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種用于風能發(fā)電機組的風葉。

背景技術(shù)

近年來，全球氣候變暖，冰川融化，環(huán)境日益惡化。全世界對節(jié)能減排，降低碳排放，可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求越來越緊迫，開發(fā)新能源，保護生態(tài)刻不容緩。特別是在中國，在以經(jīng)濟建設(shè)為中心的發(fā)展理念的引導(dǎo)下，以消耗自然資源為代價，換取經(jīng)濟的高速發(fā)展，但是隨之而來的是環(huán)境惡化，生態(tài)破壞，污染嚴重，給人類的生存敲響了警鐘。

發(fā)展新能源是解決目前環(huán)境問題的當務(wù)之急，新能源是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。目前技術(shù)比較成熟，已經(jīng)開始大規(guī)模利用的新能源是風能、太陽能、沼氣、燃料電池這四種。新能源發(fā)電目前在能源緊缺之下會成為日后發(fā)電的主流。

其中，風能的利用越來越受到重視，特別是在三北和沿海地區(qū)，風能資源豐富，大力開發(fā)風能，不失為解決問題的優(yōu)選手段。但是風能的利用率不高，并且對風速的要求范圍較窄，在很大程度上限制了風電的進一步發(fā)展。目前，風能發(fā)電機組普遍存在以下問題：

1、現(xiàn)有的風能發(fā)電機，在低風速的情況下，很難啟動發(fā)電，浪費了大量的低風速能源，也限制了其應(yīng)用范圍。

2、現(xiàn)有的風能發(fā)電機在自然風速超過一定的限度之后，造成對風葉的巨大負荷，風葉受材料結(jié)構(gòu)強度的限制，在風速過高時，風葉受損，只有降低風速才能保護風葉，這樣不僅造成了高風速資源的浪費，同時風能發(fā)電設(shè)備的壽命降低，維護成本較高。

目前解決這類問題的方式有兩種，一種是采用電子短路剎車；另一種是采用摩擦片剎車裝置。但是所述兩種方式都有缺陷，前一種電子短路剎車由于瞬間產(chǎn)生很高的沖擊電流，容易損壞發(fā)電設(shè)備；后一種摩擦片剎車方式，由于摩擦片長期使用而磨損，在不知情的情況下，遇到大風，風葉很容易被折斷摧毀。如果采用經(jīng)常更換摩擦片，其維護困難成本高，經(jīng)濟效益低下。

3、目前常見的風能發(fā)電設(shè)備，在自然高風速時，常采用剎車，或者直接停止發(fā)電，這樣就浪費了髙風速的風能。

目前，解決風能發(fā)電機不能同時兼容高低風速的技術(shù)問題常采用高速風機和低速風機組合發(fā)電設(shè)備，例如中國專利，申請?zhí)枮椋?01120489391.X，公開一種可調(diào)式風機風葉，由葉身和葉根組成，葉身的出風面上設(shè)有球面凹槽，其凹槽布滿整個葉身的出風面，所述的葉根為圓柱形，圓柱的外側(cè)中部設(shè)有環(huán)形的限位槽，葉根外露端設(shè)有葉身角度調(diào)整的刻度，葉根的圓柱面上設(shè)有防滑槽，葉根與葉身連為一體；葉盤，由上葉盤和下葉盤組成，上葉盤和下葉盤結(jié)構(gòu)相同并扣合連接，其連接處設(shè)有數(shù)個固定風葉的葉根連接孔，中部設(shè)有轉(zhuǎn)盤軸孔，上葉盤和下葉盤通過葉片固定孔用螺釘固定連接。由于葉身的出風面上設(shè)有球面凹槽，使風力集中并降低噪聲；由于采用樹脂材料，能抗腐蝕重量輕；葉根外露端設(shè)有葉身角度調(diào)整的刻度，便于各葉片角度的精確調(diào)整；葉根的圓柱面上設(shè)有防滑槽，使葉片固定更加牢固穩(wěn)定。其通過在風葉頁面上設(shè)置細密的凹槽，從而增加風葉對低風速的吸收，使風能發(fā)電設(shè)備能夠在低風速時啟動發(fā)電。但是這種風葉仍然無法滿足風能發(fā)電設(shè)備在高風速時對風能的有效利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種用于風電機組的風葉，這種風葉通過對風葉結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計，合理利用氣體動力學(xué)原理，實現(xiàn)風葉對低風速和高風速的風能能源的利用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于風電機組的風葉，其包括：

一曲面板，所述的曲面板中部形成一凹陷結(jié)構(gòu)，所述的曲面板一側(cè)設(shè)有一阻力部，與所述的阻力部同側(cè)的曲面板上設(shè)有多個噴流孔；

一蓋板，所述的蓋板固定連接于所述的曲面板的邊緣，并且所述的蓋板與所述的曲面板形成一入風口；以及

一用于將風葉安裝于旋轉(zhuǎn)中心裝置上的連接件。

該用于風電機組的風葉，還包括一中軸桿，所述的中軸桿固定于所述的蓋板上；以及多根支撐件，所述的支撐件一端固定于所述的中軸桿，另一端固定于所述的曲面板上。

其中，所述的曲面板沿其長度方向的中心線對稱。

其中，所述的蓋板和所述的阻力部位于曲面板的同一側(cè)。

優(yōu)選的，所述的阻力部為一弧形面。

優(yōu)選的，所述的曲面板和所述蓋板都是采用玻璃纖維和環(huán)氧樹脂依次交替層疊而成的板狀結(jié)構(gòu)。

其中，所述連接件包括一連接桿和一安裝板。

優(yōu)選的，所述的中軸桿為一上小下大的圓錐形桿體或管體。

其中，所述的連接件固定于所述的中軸桿的較大半徑一端的末端。