[發明專利]風力發電系統

有效

• 申請號: 201580077382.0
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN107429659B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 里卡爾多·本納齊;達維德·佩利扎里
• 申請（專利權）人: 蓋亞有限公司
• 主分類號: F03D1/02
• 分類號: F03D1/02;F03D1/04;F03D7/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 湯慧華;楊明釗

一種風力發電系統(1)，包括至少一個轉子(2)和至少一個定子(4)，至少一個轉子(2)控制相應的從動應用設備(3)；至少一個轉子(2)設置有具有基本扁平的輪廓徑向地布置的多個輪葉(5)。輪葉(5)相對于轉子(2)的旋轉軸線傾斜包括在25°和90°之間的角度；系統(1)還包括至少一個定子(4)，至少一個定子(4)布置在至少一個轉子(2)的上游并且設置有與轉子(2)的軸(7)同軸且與基本圓柱形的外殼(8)同軸的管狀體(6)；管狀體(6)設置有錐形端部整流罩(9)以及相應的彎曲葉片(10)，彎曲葉片根據適于使風力發電系統(1)的輸出最大化的預設入射角度被成型成將進入系統(1)的空氣朝向轉子(2)的外部部分引導至輪葉(5)上；在殼(8)的內壁、兩個相鄰的葉片(10)和管狀體之間存在用于空氣進入系統(1)的強制路徑。

本發明涉及用于產生電力的風力發電系統。

近年來，風能，由于其可再生、隨處可得且清潔而成為化石燃料的可靠的替代物，因為這一事實，風力發電行業(wind power sector)已經有了巨大的發展；然而，常規的風力發電組件(主要是指目前經典的具有三個輪葉的風塔，其就工業方面而言，有效地壟斷世界各個領域)存在物理和經濟性問題，使得風能成為劣勢能源或至少是并行的能源，且無論如何還不能代替來自碳氫化合物的能量。

事實上，首先，每個風力發電系統不可否認地需要擁有用于捕獲風力的最廣闊可能的區域，以收集最大量的動能并且具有適當的產出；還必須將系統建的離地面盡可能地高以便攔截更加強勁且更可靠的風。因此，目前的風塔為此設置有不斷增加高度和直徑的支撐桅桿，以便抵擋增加的扭轉力，并且設置有增加長度的輪葉，以便盡可能多地增大單個轉子的直徑，進而增大風力捕獲區域；然而，不幸的是，隨著轉子直徑的增加，對于相同的風，在其單位輸出(specific yield)上存在成比例的下降，且為了觸發旋轉在風速需求上存在成比例的增加。此外，必須制造、運輸和升高越來越大的結構意味著安裝成本呈指數增長。還重要的是，現有風塔的輪葉設置有非常復雜的翼型(wing profile)，該翼型不僅極其昂貴，而且欠缺稱為“升力(lift)”的效果的高性能水平，該效果只有在持續的風存在下產生。上述提及的一系列問題使得只有在具有高平均風力(high average wind)的地方，且然后只有在有顯著的經濟激勵時，目前的風力發電系統的安裝才是有利的并且因此成為可能。

本發明的目標是通過提供具有高輸出的風力發電系統來解決上面提及的缺陷。

在該目標內，本發明的目的是提供一種能夠以減少的風速運行的風力發電系統。

本發明的另一個目的是提供一種也可以安裝在具有較低風級的區域的風力發電系統。

本發明的另一個目的是提供一種制造、運輸、安裝和維護容易且經濟的風力發電系統。

本發明的另一個目的是提供一種減少不工作時間的風力發電系統。

本發明的另一個目的是提供一種農業可兼容的風力發電系統。

本發明的另一個目的是提供一種成本低、實現容易且實際并且使用安全的風力發電系統。

該目標以及這些和其他目的通過一種風力發電系統實現，該風力發電系統包括至少一個轉子和至少一個定子，至少一個轉子控制至少一個相應的從動應用設備，其特征在于，所述至少一個轉子設置有具有基本扁平輪廓的多個輪葉，該多個輪葉徑向地布置并且相對于轉子的旋轉軸線傾斜包括在25°至90°之間的角度，所述定子布置在所述至少一個轉子的上游設置有管狀體，該管狀體與所述轉子的軸同軸并且與基本上圓柱形的外殼同軸，所述管狀體設置有錐形端部整流罩，并且設置有相應的彎曲葉片，該彎曲葉片根據適于使風力發電系統的輸出最大化的預設入射角度被成型成將進入所述定子的空氣朝向所述轉子的外部部分引導至所述輪葉上，在所述殼的內壁、兩個相鄰的葉片和所述管狀體之間存在用于空氣進入所述系統的強制路徑。

從根據本發明的風力發電系統的優選的但不排他的實施方案的描述，本發明的另外的特征和優點將變得更明顯，該實施方案通過非限制性的示例在附圖中示出，在附圖中：