[實(shí)用新型]一種高效低風(fēng)速S型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520992955.X
• 申請(qǐng)日: 2015-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN205135902U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃向尊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南奧藍(lán)普新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F03D3/06
• 分類號(hào): F03D3/06
• 代理公司: 鄭州知己知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41132
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及風(fēng)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效低風(fēng)速S型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)，簡(jiǎn)稱風(fēng)力機(jī)，是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械裝置。隨著新能源應(yīng)用的興起，風(fēng)力機(jī)越來越受到人們的關(guān)注；目前市場(chǎng)上主流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)型是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是葉尖速比較大，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速快，發(fā)電效率高；其缺點(diǎn)在于，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)輸和安裝成本較高，并且噪音污染大。與此相反的是，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，但由于原始的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉尖速比很小，風(fēng)能利用率偏低，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)一直未被重視，直到20世紀(jì)Savonius型風(fēng)輪和Darrieus型風(fēng)輪的出現(xiàn)。

Savonius型風(fēng)輪為阻力型風(fēng)輪，優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，幾乎能在任何風(fēng)速下自啟動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化設(shè)備簡(jiǎn)單，能夠安裝在建筑物的表面；缺點(diǎn)在于葉片不對(duì)稱性導(dǎo)致氣流對(duì)風(fēng)輪產(chǎn)生側(cè)向推力，造成過多損耗，影響發(fā)電效率和安全性。

Darrieus式風(fēng)輪為升力型風(fēng)輪，缺點(diǎn)是自啟動(dòng)性能差，需要外力提供啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩將風(fēng)輪拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)至一定轉(zhuǎn)速，使葉片表面的升力完全能夠提供轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，在升力作用下，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。雖然Darrieus升力型風(fēng)輪啟動(dòng)困難，但是一旦運(yùn)行，轉(zhuǎn)速要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Savonius阻力型風(fēng)輪，整體的風(fēng)能利用率更高。

在CN201963476U中公開了一種垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪，屬于一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪，具體是一種直垂的形式風(fēng)輪。包括葉片和風(fēng)輪軸，葉片與風(fēng)輪軸結(jié)合，葉片圍繞風(fēng)輪軸呈螺旋狀，葉片為兩片或多片，均勻排布。單件葉片的螺旋角度為90o-180o。葉片和風(fēng)輪軸均采用高性能纖維復(fù)合材料成型。小型風(fēng)輪（功率<3kw）葉片和風(fēng)輪軸采用整體成型工藝，對(duì)于大型風(fēng)輪功率>3kw，則采用可拆裝的成型工藝，但其結(jié)構(gòu)較大不利于運(yùn)輸。

綜上：為了更高效的利用有限的風(fēng)力，開發(fā)出不僅便于運(yùn)輸而且能夠提高風(fēng)能利用率的葉片是對(duì)風(fēng)能利用的一個(gè)設(shè)計(jì)思路，然而目前尚未出現(xiàn)解決該問題的技術(shù)方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種高效低風(fēng)速S型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，不僅能夠在低風(fēng)速狀況下能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也能夠便于運(yùn)輸避免運(yùn)輸途中的損壞。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是：

一種高效低風(fēng)速S型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，包括安裝柱，所述安裝柱上設(shè)置自下而上且與葉片外形相匹配的若干安裝孔，所述安裝孔內(nèi)設(shè)置支撐桿，所述安裝孔自下而上設(shè)置編號(hào)，所述支撐桿上設(shè)置對(duì)應(yīng)的葉片單元。

所述葉片單元上部設(shè)置凸起插片，所述葉片單元下部設(shè)置與所述凸起插片相匹配的插槽，所述凸起插片上設(shè)置圓孔，所述插槽上設(shè)置與圓孔相對(duì)應(yīng)的螺栓孔。

所述螺栓孔內(nèi)設(shè)置貫穿螺栓孔與所述圓孔的螺栓，所述螺栓采用沉頭螺栓，所述螺栓末端處的所述插槽外表面設(shè)置螺母槽。

所述葉片單元由兩塊浸膠板復(fù)合而成，所述浸膠板為第一層噴射有防腐膠的玄武巖，第二層為噴射有防腐膠的鏡面不銹鋼板；所述玄武巖平鋪在所述鏡面不銹鋼板上。

所述支撐桿分別在兩端設(shè)置雙螺母進(jìn)行鎖緊。

所述凸起插片的數(shù)量為三個(gè)，所述插槽數(shù)量為三個(gè)。

所述安裝柱下部設(shè)置法蘭盤。

所述安裝孔自下而上呈螺旋線。

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的S型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片不便于運(yùn)輸且未能夠高效利用風(fēng)能的弊端，將葉片分為若干個(gè)葉片單元，而采用的葉片單元在上部設(shè)置凸起插片，在下部設(shè)置與其相匹配的插槽，在凸起插片上設(shè)置圓孔，插槽上設(shè)置與圓孔相對(duì)應(yīng)的螺栓孔，從而起到固定作用，在葉片單元兩個(gè)表面分別設(shè)置螺母槽與沉頭螺栓相匹配的沉孔，在沉孔內(nèi)設(shè)置沉頭螺栓，而在沉頭螺栓的末端螺母槽中設(shè)置與沉頭螺栓相匹配的螺母；也可使用偏心輪螺絲鎖扣的方式，實(shí)現(xiàn)快速安裝，使得在安裝完畢后在葉片的表面不會(huì)露出凸起，而造成的風(fēng)阻現(xiàn)象；為了保證葉片的流線型，在安裝完畢后在螺母端與螺栓的沉頭處設(shè)置密封蓋，而采用的密封蓋下部設(shè)置膠合劑，避免密封蓋在使用過程中脫落的現(xiàn)象，造成葉片表面出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象。