[發明專利]風驅空氣能能量轉化系統

在審

• 申請號: 202010416765.9
• 申請日: 2020-05-05
• 公開（公告）號: CN113606088A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 李啟飛
• 申請（專利權）人: 李啟飛
• 主分類號: F03D9/17
• 分類號: F03D9/17;F01D15/10;H05B6/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.風驅空氣能能量轉化系統的技術方案——其特征是風驅空氣能能量轉化系統由風力驅動系統帶動空氣壓縮機、風機或水環真空泵等產生一定壓力的空氣沖擊渦輪或氣輪機旋轉，從而帶動發電機發電或磁力耦合制熱系統制熱，以滿足人類用電和用熱需求，通過功率分流，可同時帶動發電機發電和磁力耦合制熱系統制熱，通過使用高壓空氣儲罐，可利用壓縮空氣的形式儲存能量，來進行短期或長期(季節性)儲能調峰使用，通過使用高壓空氣儲罐、收縮管、氣輪機、低壓空氣儲罐和氣路控制系統，可以人為控制風驅空氣能能量轉化系統的能量轉化效率和功率，氣路控制系統可以采用開環氣路控制系統或閉環氣路控制系統。

2.根據權利要求1所述的風驅空氣能能量轉化系統，其特征是使用風力驅動系統，風力驅動系統可以采用垂直軸風力驅動系統和水平軸風力驅動系統，垂直軸風力驅動系統的風輪的旋轉面平行于風輪的旋轉軸，垂直軸風力驅動系統的風輪的葉片可以采用升力型葉片或阻力型葉片，垂直軸風力驅動系統使用的風輪常見的有Darrieus型風輪、Savonius型風輪、風杯型風輪、渦輪型風輪等多種形式，水平軸風力驅動系統的風輪的旋轉面垂直于風輪的旋轉軸，為了使水平軸風力驅動系統的風輪葉片與風向保持合理的角度，須增加偏航系統，此外，為了使水平軸風力驅動系統得到穩定的功率輸出，還可以增加變槳系統，實時改變葉片的角度，對于小型水平軸風力驅動系統可不要變槳系統、偏航系統，直接利用簡單的尾翼(又名偏航器)依靠風力作自適應旋轉調整，垂直軸風力驅動系統和水平軸風力驅動系統依靠風力產生機械能，為了獲取最佳輸出工作轉速，風力驅動系統還可以加裝動力傳動變速系統，如變速箱、增速器，風力驅動系統的制動裝置可置于低速軸、高速軸或其它中間軸上，制動裝置可以選用鉗式制動器、帶式制動器等多種形式。

3.根據權利要求1所述的風驅空氣能能量轉化系統，其特征是使用渦輪將壓縮空氣的空氣能轉化為機械能，渦輪常用的有對稱翼式渦輪、沖動式渦輪和反動式渦輪，風驅空氣能能量轉化系統可以采用汽輪機，汽輪機為現在電廠發電用的設備，以高溫高壓蒸汽驅動，但此處改用壓縮空氣驅動，因此也可改名為氣輪機，兩種應用的工況有所不同，可以采用多個渦輪(或氣輪機)和收縮管匹配組合的并聯或串聯的方案，也可以采用多效串聯或多效并聯的方案，多效串聯和多效并聯方案均為流經前一渦輪(或氣輪機)排出的空氣作為流經后一渦輪(或氣輪機)的進氣，壓力逐級變化，多效串聯和多效并聯方案適合于人造大氣環境，以使風驅空氣能能量轉化系統能穩定、高效地進行高功率輸出，人造大氣環境為低壓空氣儲罐，內部儲存一定壓力的空氣。

4.根據權利要求1所述的風驅空氣能能量轉化系統，其特征是使用氣路控制系統，氣路控制系統既可將空氣壓縮機(或可采用風機或水環真空泵等設備)、高壓空氣儲罐、收縮管、低壓空氣儲罐等連接起來組成一個閉環氣路控制系統，又可將空氣壓縮機(或可采用風機或水環真空泵等設備)、高壓空氣儲罐、收縮管等組成一個開環氣路控制系統，開環氣路控制系統的空氣壓縮機(或可采用風機或水環真空泵等設備)直接從大氣中吸如空氣，被壓縮后沖擊渦輪(或氣輪機)做功后又直接排入大氣，而閉環氣路控制系統則是采用低壓空氣儲罐做為人造大氣環境，低壓空氣儲罐內部儲存一定壓力的空氣，用人造大氣環境取代開放的大氣環境，使工質(作為驅動渦輪的流動空氣)形成一個獨立系統，從而便于整個系統的壓力控制，氣路控制系統可根據具體應用的實際情況靈活選用單向閥、電動球閥、電磁閥、調壓閥等控制閥門，通過壓力傳感器實時監測的壓力數據進行閉環自動控制，常見的遠程控制閥類型有電動、液動、氣動和電液動等。