[實用新型]推力型漂浮式集風發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420337757.5
• 申請日: 2014-06-15
• 公開（公告）號: CN204041350U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵明
• 申請（專利權(quán)）人: 邵明
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/02;F03D1/04;F03D7/04;F03D11/04
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于清潔能源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，確切的說是一種利用風力發(fā)電的創(chuàng)新設(shè)備。?

背景技術(shù)

海面遼闊，海面平坦，摩阻力小，是開發(fā)風力發(fā)電事業(yè)的理想去處，但是到目前為止，已經(jīng)建立的海上風力發(fā)電站都是在海底打樁建成一個龐大的高樁承臺，上面再豎起一根塔桅，頂上安裝的是旋漿式風機，這種機型由于風葉的面積只有風輪面積的幾十分之一，而且風輪上所受的推力又只是葉片上所受到的風力的垂直分力，所以風輪所受到的推力更小，以至于風能的利用率很低，尤其是水深以后基礎(chǔ)施工更困難、造價更高，所以這種機型只能安裝在距離海岸不遠的海水深度小于40米的淺海上，再深一些的廣大海域卻無法利用，而這一海域正是漁業(yè)、海水養(yǎng)殖和航運的繁忙地域，因此能供給建設(shè)風力發(fā)電廠的區(qū)域受到一定的限制，本實用新型采用漂浮方式可以安裝在海水更深一些的廣大海域上，而推力式風輪又能以更大的受風面積全面而且直接接受風力，效益更高。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型由漂浮系統(tǒng)、風輪及其支架系統(tǒng)、集風系統(tǒng)、自動對風系統(tǒng)和對風糾偏裝置、調(diào)速系統(tǒng)、以及發(fā)電系統(tǒng)組成，漂浮系統(tǒng)由平面上呈“品”字形排列的三只浮箱組成，中心線左、右兩只為主浮箱、中心線上后側(cè)一只為尾浮箱，兩主浮箱之間，底部設(shè)有穩(wěn)浪板，兩只主浮箱的中部樹立風輪支架，上面架立一根臥式風輪軸，風輪軸兩端設(shè)有兩個圓盤，圓盤之間裝有七片弧形葉片，葉片與圓盤共同組成一只推力式風輪，風輪的底部離開海面的距離足以在颶風來臨時，海浪打不到風輪上，風輪前、后設(shè)前、后下部導風板，兩塊下部導風板接近風輪處均處在風輪軸的同一高度上，而向前、向后都降到主浮箱面上，兩側(cè)設(shè)有左、右側(cè)向?qū)эL板，風輪頂部設(shè)有上部導風板，兩只主浮箱前部有錨鏈把整個漂浮系統(tǒng)系在打入海底的錨樁上，尾浮箱上裝有一根豎軸，豎軸上裝有一個可以轉(zhuǎn)動的平面形狀為銳三角形的尾翼，豎軸頂上固結(jié)著一個絕緣圓盤，圓盤上貼有左、右兩塊半圓環(huán)形的銅片，絕緣圓盤中心軸上面裝有一只可以自由隨風旋轉(zhuǎn)的風向標，風向標頭部下面裝有一只滑動電極，電極被彈簧緊緊壓在絕緣圓盤上，風輪的一端裝有傘齒輪，通過一根豎向傳動軸，帶動安裝在主浮箱里的發(fā)電機發(fā)電，前導向板下面設(shè)有一只弧形的調(diào)速板，?

三個浮箱之間由鋼桁架連成一體，以保證整個裝置不會被任何方向的強風吹翻、傾倒，穩(wěn)浪板上的水重對主浮箱的升、降能起到一定的阻尼作用，防止整個漂浮系統(tǒng)在大風大浪中大起大落或搖擺不定，前、后導風板正好遮住風輪的下半部，上、下、左、右導風板則在風輪前后共同組成一個前后都呈喇叭形的集風系統(tǒng)，把比風輪面積大數(shù)倍的風力集中吹向風輪的上半部，提高風輪前部風壓，保證風輪后部負壓區(qū)的穩(wěn)定性，提高風輪出力，上部導風板中段，是一段包角為52°的弧形板，緊緊包圍在風輪外圍，和七片葉片的風輪配合，使得前一葉片還未轉(zhuǎn)出弧形板，后一葉片又已進入弧形板的包圍范圍，保證了風輪得到持續(xù)加力的作用，主浮箱?前面的錨樁、錨鏈，和尾浮箱上面的三角形尾翼，共同組成整個裝置的自動對風系統(tǒng)，在風力的推動下會自然的把風輪前部對準來風方向，但是如果海流的方向與風力的方向不一致時，風輪的中心線還會與來風方向產(chǎn)生一定的角度偏差，尾浮箱中軸頂上的風向標、絕緣圓盤和其附屬電路所組成的對風糾偏裝置，通過蝸輪-蝸桿機構(gòu)驅(qū)使三角形尾翼轉(zhuǎn)動，使其一側(cè)的受風面積增大，抵消海流對三個浮箱的沖力，使整個裝置的中心線重新回到與來風一致的方向上來，發(fā)電機是一種多極對數(shù)的發(fā)電機，微電腦根據(jù)發(fā)電機所發(fā)電流的頻率、相位與系統(tǒng)電網(wǎng)的頻率、相位的差距進行比對，調(diào)整發(fā)電機的極對數(shù)，然后再啟動調(diào)速板的電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，調(diào)整位于前導風板內(nèi)的弧形調(diào)速板向上旋轉(zhuǎn)，把風輪上半部的受風面積遮擋一部分，調(diào)整風輪的受風面積，適當?shù)慕档惋L輪轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機發(fā)出的電流與系統(tǒng)電網(wǎng)的頻率、相位完全吻合，以提高并網(wǎng)精度。?

附圖說明

圖1.推力型漂浮式集風發(fā)電裝置縱剖面示意圖?

圖2.推力型漂浮式集風發(fā)電裝置平剖面示意圖?

圖3.推力型漂浮式集風發(fā)電裝置橫剖面示意圖?

圖4.絕緣圓盤與風向標平面圖?

圖5.對風糾偏裝置電路原理圖?

圖6.自動對風系統(tǒng)和對風糾偏裝置工作原理圖?

6-0風力與海流一致或不一致時整個裝置的漂流位置圖?

6-1風力方向FX與海流方向hX一致時尾翼與尾浮筒形態(tài)圖?

6-2風力方向FX與海流方向hX不一致時尾翼與尾浮箱態(tài)圖?

6-3對風糾偏裝置開始動作，尾翼17旋轉(zhuǎn)后形態(tài)圖?

6-4風力推動尾浮筒轉(zhuǎn)到與風力一致的方向后尾翼與尾浮筒形態(tài)圖?