[發明專利]熱能造風輔助的風力耦合衡定發電方法及系統

有效

• 申請號: 201610141803.8
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105649883B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 瞿金平
• 申請（專利權）人: 廣州華新科實業有限公司;華南理工大學
• 主分類號: F03D9/22
• 分類號: F03D9/22;F03D9/37
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜

1.熱能造風輔助的風力耦合衡定發電方法，其特征在于，在煙囪的鉛垂風道中設置具有固定導向葉片的組合風力渦輪，在鉛垂風道外周設置儲能水箱，組合風力渦輪利用恒壓溢流的控制方式，通過液力偶合器維持發電機的轉速穩定，組合風力渦輪中多余的機械能耗散成熱能并儲存于儲能水箱中，以供鉛垂風道中風力不足以維持發電機轉速穩定時使用；

其中，液力偶合器安裝有進行壓力控制的溢流閥，且設有與溢流閥相通的旁路渠道，并在液力偶合器的泵輪上開孔，使其與旁路渠道相連，當液力偶合器中壓力恒定時，溢流閥關閉，當液力偶合器中壓力過大時，溢流閥打開，液力偶合器中用來驅動組合風力渦輪旋轉以外的多余液體通過泵輪上的孔流經旁路渠道從溢流閥中流出，從而保持液力偶合器輸出轉速衡定。

2.根據權利要求1所述熱能造風輔助的風力耦合衡定發電方法，其特征在于，所述儲能水箱外周還設有太陽能集熱器，太陽能集熱器收集的熱能也儲存于儲能水箱中。

3.根據權利要求1所述熱能造風輔助的風力耦合衡定發電方法，其特征在于，所述鉛垂風道中風力不足以維持發電機轉速穩定時，儲能水箱中儲存的熱能傳遞至鉛垂風道上方的管道中，加熱鉛垂風道上方的空氣產生煙囪效應，上升的熱氣流使鉛垂風道中的風速增大，保持液力偶合器輸出轉速穩定，實現發電機的轉速衡定。

4.熱能造風輔助的風力耦合衡定發電系統，其特征在于，包括煙囪、組合風力渦輪、液力偶合器、儲能水箱和熱管組件，煙囪包括由上至下依次連接的出風段、擴散管、鉛垂風道和進風段，擴散管的直徑大于鉛垂風道的直徑；組合風力渦輪設于鉛垂風道內，儲能水箱設于鉛垂風道外周，熱管組件連接于儲能水箱和擴散管之間，組合風力渦輪的輸出端與液力偶合器連接，液力偶合器的輸出端與發電機連接，液力偶合器外側還設有散熱箱體，液力偶合器底部設有溢流閥。

5.根據權利要求4所述熱能造風輔助的風力耦合衡定發電系統，其特征在于，所述煙囪下部的進風段外周還設有外風罩，外風罩上方為進風口，煙囪頂部為出風口，外風罩與進風段之間形成第一收斂區間；外風罩外側分布有多個太陽能集熱器，各太陽能集熱器內側設有集熱器支撐桿，太陽能集熱器通過集熱器支撐桿傾斜固定于外風罩上，且各太陽能集熱器分別通過熱管與儲能水箱連接。

6.根據權利要求5所述熱能造風輔助的風力耦合衡定發電系統，其特征在于，所述煙囪的出風段上設有方向舵，外風罩上方與進風口相對的一側設有屏蔽罩，方向舵通過方向舵支撐桿與屏蔽罩固定連接。

7.根據權利要求4所述熱能造風輔助的風力耦合衡定發電系統，其特征在于，所述組合風力渦輪包括多組渦輪、傳動軸和出風整流罩，多組渦輪由上至下分布于傳動軸上，出風整流罩設于傳動軸的頂端，傳動軸下端與液力偶合器連接。

8.根據權利要求4所述熱能造風輔助的風力耦合衡定發電系統，其特征在于，所述熱管組件包括蒸發器、冷凝器和比例調節閥，蒸發器、冷凝器和比例調節閥通過管道循環連接，蒸發器設于儲能水箱內，冷凝器設于擴散管內。

9.根據權利要求4所述熱能造風輔助的風力耦合衡定發電系統，其特征在于，所述儲能水箱為外側中部內凹的圓柱形箱體，儲能水箱中部設有與煙囪相對應的通道；通道的下部呈倒置的漏斗形，與進風段相對應；通道的中部呈圓柱形，與鉛垂風道相對應；通道的上部呈漏斗形，與擴散管的底部相對應。