專利名稱：高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及垂直軸風力發(fā)電系統(tǒng)領域，特別是涉及一種架高的應用了磁懸浮技術的垂直軸風力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
我國風能資源豐富，可開發(fā)利用的風能儲量約10億千瓦，根據(jù)“十一五”規(guī)劃， 2020年中國風力發(fā)電裝機容量將達到3000萬千瓦和600億千瓦時電量，2030年裝機容量將達到1億千瓦和2000億千瓦時電量。各國政府也十分重視風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2001年以來，全球每年風電裝機容量增長速度為20% 30%，僅2007年就增加了 20 Gff的風電裝機容量，約合310億美元。近十年來全球風電累計裝機容量的年均增長率接近30%，而中國近三年的風電裝機年均增長率超過了 70%，中國是目前全球風力發(fā)電增長最快的市場，風電行業(yè)在在當前全球能源短缺、環(huán)境污染形勢日趨嚴峻、對節(jié)能減排的要求不斷增強的背景下，已逐漸成為一個發(fā)展空間巨大的朝陽行業(yè)。目前，新型垂直軸風力機已日趨成熟，其發(fā)電成本比火電還低二成多的10000瓦風力機產(chǎn)品，其完全可以進一步發(fā)展1000千瓦以上的巨型風力機，以實現(xiàn)規(guī)?；茝V，改變以火電為主的世界能源格局，大大緩解大氣污染變暖的危害，在價格規(guī)律支配下，風能已有條件進行全面推廣，從而替代火電成為新世紀的主要能源；然而垂直軸的風力發(fā)電系統(tǒng)受結(jié)構(gòu)特點所限，其葉輪部分一般都貼近地面，而地面附近的風力相對較小且不穩(wěn)定，還需要克服運行過程中的機械摩擦阻力，發(fā)電效率不高。

實用新型內(nèi)容本實用新型秉承上述發(fā)展理念，提供了一種高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)。本實用新型徑向和軸向葉輪的組合應用，能夠更有效地利用風能，并且磁懸浮軸承的應用減少了機械摩擦，提高了發(fā)電效率。為了達到上述目的，本實用新型所提供的技術方案是一種高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，包括基座、外框架、機艙、垂直軸、徑流葉輪、軸流葉輪、發(fā)電機組和磁懸浮軸承，所述外框架搭建在基座上，內(nèi)設有發(fā)電機組的機艙架設在外框架上，所述機艙上固裝有垂直軸，所述垂直軸上通過磁懸浮軸承自下而上的安裝有徑流葉輪和軸流葉輪，且徑流葉輪和軸流葉輪分別連接發(fā)電機組。進一步的，所述徑流葉輪的徑向為最有效迎風面。進一步的，所述軸流葉輪的軸向為最有效迎風面。進一步的，所述磁懸浮軸承是由永磁體制作的環(huán)狀組合結(jié)構(gòu)。進一步的，還包括避雷針，所述避雷針安裝在垂直軸頂部，且連接有放電地線。采用上述技術方案，本實用新型的技術效果有1.本實用新型通過外框架將風能發(fā)電設備架高，利用高空中高速且相對穩(wěn)定的風能發(fā)電，發(fā)電效率高；[0012]2.本實用新型采用的垂直軸的發(fā)電系統(tǒng)，具有垂直軸運行穩(wěn)定的特點；3.本實用新型應用了磁懸浮技術，減少了設備運轉(zhuǎn)時的機械摩擦，能夠有效提高發(fā)電效率；4.本實用新型的外框架結(jié)構(gòu)設計靈活，能夠使用不同的地況，實用性強。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1基座，2外框架，3機艙，4垂直軸，5徑流葉輪，6軸流葉輪，7發(fā)電機組，8磁懸浮軸承，9避雷針。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示的實施例，一種高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，包括基座1、外框架2、機艙3、垂直軸4、徑流葉輪5、軸流葉輪6、發(fā)電機組7和磁懸浮軸承8，基座1主要用于承重， 用混凝土制作，為降低成本，根據(jù)實際情況可采用堆石混凝土技術工藝，其內(nèi)預置金屬鋼構(gòu)起到抗震作用，一般根據(jù)當?shù)氐卣鹩涗涍x擇有效抗震30年限，具體實施要根據(jù)施工地點地質(zhì)情況來確定；外框架2搭建在基座1上，外框架2由多個軸向鋼管框架柱體和多層徑向框架層組合而成，起到了整體固定各轉(zhuǎn)動總成作用和抵抗外來破壞性風能對風電整體的破壞作用，且能夠?qū)l(fā)電設備架高，以利用相對更加穩(wěn)定的高空風；機艙3架設在外框架2上，機艙3內(nèi)設置有發(fā)電機組7，機艙3頂部固裝有垂直軸4，徑流葉輪5和軸流葉輪6分別通過磁懸浮軸承8安裝在垂直軸4上，具體的是徑流葉輪5懸裝在垂直軸4中、下段，軸流葉輪 6懸裝在垂直軸4上段；徑流葉輪5和軸流葉輪6分別連接驅(qū)動發(fā)電機組7，進行發(fā)電；在垂直軸4頂部安裝避雷針9，避雷針9連接放電地線，可設置為空心錐形不銹鋼材質(zhì)鍍鋅筒體，分為兩段，中間加一球形體以增加美觀，根據(jù)需要可以做成高空觀察室。其中徑流葉輪5的風葉采用單、薄、長條、平板片裝成中空且上下通風的空心受風整體，中間通過安裝同材質(zhì)的夾片組來固定截面形狀，可以很大程度的降低風葉材料的異型制造成本，風葉通過鋼絲連接固定轉(zhuǎn)動總成。徑流葉輪5的徑向為最有效迎風面，能夠利用徑向風驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)風力發(fā)電，本實用新型采用的磁懸浮軸承8安裝在徑流葉輪3的底部及內(nèi)圓周，底部的磁懸浮軸承實現(xiàn)葉輪的軸向懸空，內(nèi)圓周設置的磁懸浮軸承實現(xiàn)葉輪的徑向懸空，以此實現(xiàn)徑流葉輪5非接觸的套裝在垂直軸4上，能夠減少轉(zhuǎn)動的摩擦阻力，提高發(fā)電效率。軸流葉輪6的軸向為最有效迎風面，采用輕質(zhì)玄武巖FRP平板片斜置設計，以降低材料的質(zhì)量和異型制造成本，徑向風通過徑流葉輪5后，轉(zhuǎn)變成沿軸向往上的氣流，利用此氣流以及因溫差所形成的從地面往上的氣流以及普通的徑向風驅(qū)動軸流葉輪6轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)風力發(fā)電，與徑流葉輪5的磁懸浮軸承8安裝方式一樣，將磁懸浮軸承8安裝在軸流葉輪6的底部及內(nèi)圓周，底部的磁懸浮軸承實現(xiàn)葉輪的軸向懸空，內(nèi)圓周設置的磁懸浮軸承實現(xiàn)葉輪的徑向懸空，以此實現(xiàn)軸流葉輪6非接觸的套裝在垂直軸4上，能夠減少轉(zhuǎn)動的摩擦阻力，提高發(fā)電效率。最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括基座(1)、外框架(2)、機艙(3)、 垂直軸(4)、徑流葉輪(5)、軸流葉輪(6)、發(fā)電機組(7)和磁懸浮軸承(8)，所述外框架(2) 搭建在基座(1)上，內(nèi)設有發(fā)電機組(7)的機艙(3)架設在外框架(2)上，所述機艙(3)上固裝有垂直軸(4)，所述垂直軸(4)上通過磁懸浮軸承(8)自下而上的安裝有徑流葉輪(5) 和軸流葉輪(6)，且徑流葉輪(5)和軸流葉輪(6)分別連接發(fā)電機組(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述徑流葉輪(5) 的徑向為最有效迎風面。
3.根據(jù)權利要求1所述的高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述軸流葉輪(6) 的軸向為最有效迎風面。
4.根據(jù)權利要求1所述的高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述磁懸浮軸承(8)是由永磁體制作的環(huán)狀組合結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權利要求1所述的高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于還包括避雷針(9),所述避雷針(9)安裝在垂直軸(4)頂部，且連接有放電地線。
專利摘要本實用新型公開了高架式磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)，包括基座、外框架、機艙、垂直軸、徑流葉輪、軸流葉輪、發(fā)電機組和磁懸浮軸承，所述外框架搭建在基座上，內(nèi)設有發(fā)電機組的機艙架設在外框架上，所述機艙上固裝有垂直軸，所述垂直軸上通過磁懸浮軸承自下而上的安裝有徑流葉輪和軸流葉輪，且徑流葉輪和軸流葉輪分別連接發(fā)電機組；本實用新型徑向和軸向葉輪的組合應用，能夠更有效地利用風能，并且磁懸浮軸承的應用減少了機械摩擦，提高了發(fā)電效率。
文檔編號F03D9/00GK202300846SQ201120375259
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者李增民, 李寶成, 胡海軍 申請人:佳昊新能源投資有限公司