專利名稱:一種風力發(fā)電聚風大壩裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及的是ー種發(fā)電裝置,具體地說是風カ發(fā)電裝置。
背景技術:
可再生能源特別是風能的開發(fā)利用已得到世界各國的高度重視。我國風能資源具有巨大的開發(fā)潛力,我國的風能資源總貯量為32. 26億千瓦,實際可開發(fā)量為2. 53億千瓦,十分適合發(fā)展風電。然而隨著近幾年的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)風カ發(fā)電項目的弊端也凸顯出來。目前風カ發(fā)電機葉片效率僅為40%,而目前燃氣輪機和蒸汽輪機渦輪透平的效率為90%以上;由于自然情況下風能的不穩(wěn)定性,造成風カ發(fā)電功率難以穩(wěn)定;由于自然風能的間歇 性,產生的電カ時斷時續(xù),増加了并入電網困難。其中,風葉轉換效率低下是由傳統(tǒng)風電直接利用低速自然風能的方式決定的,由貝茲極限理論可知,風カ機的風能利用率的最大值為O. 593。由此可見,對傳統(tǒng)風カ發(fā)電的改造很有必要。要想從根源上解決風カ發(fā)電的弊端,就必須改變直接利用自然風場進行發(fā)電的方式。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供能夠得到穩(wěn)定、高速氣流進行發(fā)電的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是包括主體結構和反饋結構,所述的主體結構包括頂壁、旁壁、主葉片、下底,所述的反饋結構包括上壁、下壁、輔助葉片、側壁;頂壁、旁壁、下底安裝在一起形成主體結構進風ロ,主葉片通過主體軸安裝在旁壁上,主葉片與旁壁形成主體結構出風ロ,頂壁包括水平部分和圓弧部分,水平部分位于主體結構進風ロー側;上壁、下壁、側壁安裝在一起,輔助葉片通過反饋軸安裝在側壁上,主體結構出風ロ的下方、主葉片和上壁形成反饋結構進風ロ,下壁位于主體結構進風ロー側為半圓形狀部分,下壁的半圓形狀部分與輔助葉片形成反饋結構出風ロ ;主體軸和反饋軸通過傳送帶相連。本發(fā)明還可以包括I、所述的連接主體軸和反饋軸的傳送帶為兩根,兩根傳送帶分別連接安裝在側壁上的變速齒輪箱。2、頂壁水平部分長度為主體結構寬度的1/3。3、下壁靠近主葉片ー側的形狀為1/8圓弧,上壁靠近主葉片一端的端部與主葉片主體軸的距離為主葉片半徑的2倍。4、還包括配重盤,配重盤安裝在主體軸上或反饋軸上或主體軸和反饋軸上。本發(fā)明的優(yōu)勢在干本發(fā)明設計了利用發(fā)電后的廢氣和外來能量產生反饋氣流的反饋結構,進行風速的調節(jié),不但能夠保持風カ發(fā)電的穩(wěn)定性和持續(xù)性,提高其可靠程度,而且產生的高速風能使得采用其他高效率的透平成為可能,提高了發(fā)電效率。
圖I為本發(fā)明的整體結構圖;圖2為本發(fā)明的截面剖視圖;圖3為本發(fā)明的主視圖。
具體實施例方式下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述
結合圖I 3,本發(fā)明專利為ー種新型的風カ發(fā)電聚風大壩裝置,該裝置由主體結構I和反饋結構2兩部分及相關部件組成。主體結構由頂壁3,旁壁4,主葉片5和底部6組成,主體結構的主要作用是一、引導和匯聚風能,使自然低速風能成為高速風能(主要依靠頂壁3,旁壁4和下底6的形狀來實現(xiàn));ニ、固定和安裝主葉片5,使高速風能轉化為動能驅動發(fā)電機進行發(fā)電(固定安裝作用主要由旁壁4來實現(xiàn))。反饋結構是由上壁7,下壁8,輔助葉片9和側壁10組成,反饋結構2的主要作用是一、固定和安裝輔助葉片9 (固定安裝作用主要有側壁10來實現(xiàn));ニ、提高發(fā)電的穩(wěn)定性和持續(xù)性,通過安裝在在聚風大壩入風ロ下部的風速傳感器11檢測風速變化,經單片機處理后控制輔助葉片9的轉動狀態(tài),進而改變反饋氣流的大小,使其與進ロ風速一致或者成一定的延遲關系。上述主葉片和輔助葉片均通過軸承連接固定,軸承分為左右軸承,都為深溝球軸承。主葉片和輔助葉片依靠帶
12傳動,之間有變速齒輪箱13,變速齒輪箱13可以通過單片機控制。本發(fā)明專利設計了ー種類似于喇叭的主體結構形式,但主體結構I的進風ロ 14(大端)在豎直面內,出風ロ 15 (小端)在水平面內。主圖結構頂壁3在靠近進風ロ 14部分是水平的,水平部分長度為主體結構寬度的1/3,主體結構頂壁3后半段形狀為圓弧,其半徑和角度由本專利的高度和寬度共同決定。反饋結構進風ロ 18 (區(qū)別于主體結構進風ロ14)位于主葉片下部,是反饋結構2靠近主體結構出風ロ 14的那一端。為充分利用主體結構出風ロ 15的排氣,反饋結構下壁8靠近主葉片的ー側,形狀設計為1/8圓弧;反饋結構上壁7靠近主葉片的一端,與主葉片中心軸距離為主葉片半徑的2倍。為使得反饋氣流的方向合適,將反饋結構下壁8靠近主體結構進風ロ 14部分設計成半圓。輔助葉片9由側壁10固定,位于反饋結構中靠近進風ロ 14部分。低速風能經過聚風大壩主體部分I的匯聚作用后,得到的高速風能推動主葉片5轉動,由于主葉片5和發(fā)動機相連,進而帶動發(fā)電機發(fā)電,之后一部分排入大氣。此時的排氣依然具備一定的動能,由于反饋結構進風ロ 18設置在聚風大壩出風ロ 15下方,由于慣性一部分廢氣進入反饋結構2形成反饋氣流。同時,安裝在在聚風大壩入風ロ 14的下部的風速傳感器11檢測風速變化,經單片機處理后控制主葉片5和輔助葉片9之間的變速齒輪箱13,改變輔助葉片9的轉動狀態(tài),進而改變反饋氣流的大小,使其與進ロ風速一致或者成一定的延遲關系。通過上述方式后,反饋氣流流回到聚風大壩主體結構1,形成反饋,保證大壩發(fā)電的相對穩(wěn)定。由于經匯聚后風速變化較大,所以本發(fā)明專利設計了配重盤16。當強風作用時由于配重盤16本身的慣性較大,會減輕強風對風力發(fā)電機危害并儲存風能。當強風過后又會將儲存的風能緩緩釋放出來,這樣既可以延長本發(fā)明專利的使用壽命又可以提高對風能的利用效率。
權利要求
1.一種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是包括主體結構和反饋結構,所述的主體結構包括頂壁、旁壁、主葉片、下底,所述的反饋結構包括上壁、下壁、輔助葉片、側壁;頂壁、旁壁、下底安裝在一起形成主體結構進風ロ,主葉片通過主體軸安裝在旁壁上,主葉片與旁壁形成主體結構出風ロ,頂壁包括水平部分和圓弧部分,水平部分位于主體結構進風ロー側;上壁、下壁、側壁安裝在一起,輔助葉片通過反饋軸安裝在側壁上,主體結構出風ロ的下方、主葉片和上壁形成反饋結構進風ロ,下壁位于主體結構進風ロ ー側為半圓形狀部分,下壁的半圓形狀部分與輔助葉片形成反饋結構出風ロ ;主體軸和反饋軸通過傳送帶相連。
2.根據權利要求I所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是所述的連接主體軸和反饋軸的傳送帶為兩根,兩根傳送帶分別連接安裝在側壁上的變速齒輪箱。
3.根據權利要求I或2所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是頂壁水平部分長度為主體結構寬度的1/3。
4.根據權利要求I或2所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是下壁靠近主葉片ー側的形狀為1/8圓弧,上壁靠近主葉片一端的端部與主葉片主體軸的距離為主葉片半徑的2倍。
5.根據權利要求3所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是下壁靠近主葉片ー側的形狀為1/8圓弧,上壁靠近主葉片一端的端部與主葉片主體軸的距離為主葉片半徑的2倍。
6.根據權利要求I或2所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是還包括配重盤,配重盤安裝在主體軸上或反饋軸上或主體軸和反饋軸上。
7.根據權利要求3所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是還包括配重盤,配重盤安裝在主體軸上或反饋軸上或主體軸和反饋軸上。
8.根據權利要求4所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是還包括配重盤,配重盤安裝在主體軸上或反饋軸上或主體軸和反饋軸上。
9.根據權利要求5所述的ー種風カ發(fā)電聚風大壩裝置,其特征是還包括配重盤,配重盤安裝在主體軸上或反饋軸上或主體軸和反饋軸上。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種風力發(fā)電聚風大壩裝置,包括主體結構和反饋結構,所述的主體結構包括頂壁、旁壁、主葉片、下底,所述的反饋結構包括上壁、下壁、輔助葉片、側壁;頂壁、旁壁、下底安裝在一起形成主體結構進風口,主葉片通過主體軸安裝在旁壁上,主葉片與旁壁形成主體結構出風口,頂壁包括水平部分和圓弧部分,水平部分位于主體結構進風口一側;上壁、下壁、側壁安裝在一起,輔助葉片通過反饋軸安裝在側壁上,主體結構出風口的下方、主葉片和上壁形成反饋結構進風口,下壁位于主體結構進風口一側為半圓形狀部分,下壁的半圓形狀部分與輔助葉片形成反饋結構出風口;主體軸和反饋軸通過傳送帶相連。本發(fā)明提高了可靠程度和發(fā)電效率。
文檔編號F03D11/00GK102678481SQ20121019004
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權日2012年6月11日
發(fā)明者劉喆, 唐昱嘉, 孫鶴津, 宋志遠, 張宗全, 彭湃, 胡東帥, 賀小鵬, 賴柱波, 路勇 申請人:哈爾濱工程大學