[實用新型]一種無尾舵帶擋風板的垂直軸風力發電機

有效

• 申請號: 201922115368.3
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN211598922U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 劉漢代;張克義;周書民;余開鑫;朱德普;徐葉聰;黃達偉;鄒新元;詹雪蓮
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: F03D3/02
• 分類號: F03D3/02;F03D3/04;F03D3/06;F03D7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了一種無尾舵帶擋風板的垂直軸風力發電機，包括風輪架、擋風板、左風輪、右風輪、偏心對風軸、軸承蓋、轉動軸承、推力軸承、塔柱。左風輪和右風輪對稱安裝于風輪架上，擋風板擋住了風輪背風區的風力，消除了背風區風力的負功作用；左風輪和右風輪與中整流板之間通道會產生狹管效應，增強風力，提高風能利用率；偏心對風軸使得風輪架的重心偏離塔柱的軸線，當風輪架正面與風力方向不垂直時，風輪架所受的水平合風力相對塔柱的軸線產生轉矩，該轉矩將驅動風輪架旋轉，直至風輪架的正面垂直于風力方向，即實現自動對風。本風力機采用雙風輪和偏心對風軸、無尾舵的結構，具有成本低，工作空間半徑小，抗風能力強，風能利用率高的優點。

技術領域

本實用新型屬于垂直軸風力發電機技術領域，具體涉及一種無尾舵帶擋風板的垂直軸風力發電機。

背景技術

現代風力發電機主要分為水平軸風力機和垂直軸風力機。水平軸風力發電機需配備對風系統，具有抗風性能差，結構相對復雜，造價高等缺點，限制了其發展和應用。垂直軸風力發電機又分為阻力型和升力型兩種，阻力型風力機具有低風速下啟動轉矩較大、啟動性能良好及結構簡單、成本低等優點，但存在風能利用率較低的缺點。阻力型風力發電機風能利用率低的原因之一是其風輪的迎風面仍存在正風區和背風區，只能利用一半風能，背風區的風力對風輪的做負功，大大降低了風輪的風能利用率。為了降低背風區風力對風力機的負功影響，人們通常通過增設擋風板來消除背風區風能的不利影響，但是同時需要在擋風板后方增設面積較大的尾舵來對風。尾舵通常尺寸較大，抗風性能差，增加了制造成本并實際大大增加了整個風機的工作面積，一定程度而言，降低了風機的風能利用率。因而，極大地限制了它的裝機容量。

本實用新型針對以上技術背景，提供一種無尾舵帶擋風板的垂直軸風力發電機，該風力機含有兩個對稱風輪，兩風輪均設有擋風板，降低背風區風力的負功影響；顯著特點是它不含尾舵，利用偏心對風軸實現風輪的對風，避免了大大增加風力機工作面積的缺點，保證了風力機的抗風性能，并提高了風機的風能利用率。

實用新型內容

本實用新型旨在針對現有技術的不足，提供了一種無尾舵帶擋風板的垂直軸風力發電機，該風力機含有兩個對稱風輪，兩風輪的背風區均設有擋風板，顯著特點是它不含尾舵，利用偏心對風軸實現風輪的對風。

為達到上述目的,本實用新型提供以下技術方案：一種無尾舵帶擋風板的垂直軸風力發電機，包括風輪架、擋風板、左風輪、右風輪、偏心對風軸、軸承蓋、轉動軸承、推力軸承、塔柱。所述風輪架包括風架頂柱、上法蘭盤、下法蘭盤、中整流板、風架底柱，所述中整流板上下兩端分別焊接固定在所述風架頂柱和風架底柱的中部，所述風架頂柱兩端下方均焊接所述上法蘭盤，所述風架底柱兩端上方均焊接所述下法蘭盤，所述左風輪和所述右風輪對稱安裝于所述風輪架上的所述上法蘭盤和所述下法蘭盤之間，所述擋風板的上下兩端設有上連接板和下連接板，所述擋風板通過所述上連接板和所述下連接板分別連接于所述上法蘭盤和所述下法蘭盤，所述風輪架的兩側對稱安裝2個所述擋風板，所述左風輪和所述右風輪的迎風區分為背風區和正風區，所述擋風板擋住了所述左風輪和所述右風輪的所述背風區風力，基本消除了所述左風輪和所述右風輪的所述背風區風能的負功作用。所述左風輪的正葉片和所述右風輪的反葉片的安裝角度大小相等，方向相反；所述風輪架的正面風場區域依次分為背風區、正風區、內部區、正風區和背風區，所述左風輪和所述右風輪的正風區均與所述風輪架的內部區相接，同時，所述左風輪和所述右風輪的所述背風區均位于所述風輪架的外側。所述擋風板的前端具有導風作用，在所述擋風板、所述左風輪、所述右風輪與所述中整流板之間的通道內會產生狹管效應，流入所述風輪架的風能將加速后驅動所述左風輪和所述右風輪的旋轉。