一種高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】一種高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】是風(fēng)能發(fā)電裝備制造工業(yè)能源結(jié)構(gòu)即節(jié)能高效環(huán)保技術(shù)方法的改進(jìn)創(chuàng)新。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是將高速移動(dòng)風(fēng)能與鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)能發(fā)電機(jī)實(shí)施技術(shù)整合。解決上述問題的技術(shù)要點(diǎn)是以高速移動(dòng)式風(fēng)能替代天然風(fēng)能。主要用途是實(shí)現(xiàn)以發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用電量的能耗比值，驅(qū)動(dòng)電能風(fēng)能循環(huán)互動(dòng)轉(zhuǎn)換，持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功。
【專利說明】—種高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)能發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、交通運(yùn)輸裝備制造業(yè)能源結(jié)構(gòu)配置調(diào)整及節(jié)能高效環(huán)保等技術(shù)設(shè)備設(shè)施的改進(jìn)創(chuàng)新。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常規(guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用天然風(fēng)能發(fā)電的，而現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將天然風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)械。即機(jī)組風(fēng)輪槳葉利用其具備的良好空氣動(dòng)力外形，在氣流作用下產(chǎn)生空氣動(dòng)力使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，將天然風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再通過機(jī)械齒輪箱增速驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。其缺陷是:[0003](I)、由于自然界風(fēng)速和風(fēng)向經(jīng)常變動(dòng)，風(fēng)速對(duì)風(fēng)力發(fā)電的工況影響很大，天然風(fēng)能的大小也經(jīng)常變動(dòng)。
[0004](2)、風(fēng)能密度小、風(fēng)輪尺寸大。同樣流速下，風(fēng)能密度僅為水能密度的1/816。為得到相同的發(fā)電容量，天然風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)輪尺寸比相應(yīng)的水輪機(jī)大幾十倍。
[0005](3)、風(fēng)能不能儲(chǔ)存。單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行的天然風(fēng)電機(jī)組，必須配備相應(yīng)的儲(chǔ)能裝置作為蓄電池充電，再通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，向終端電器供電。
[0006](4)、風(fēng)車效率低。根據(jù)貝茲極限公式運(yùn)算，其最大理論效率為59.3/%，風(fēng)車漿葉只能獲得最大功率的70%，加上軸承、齒輪、發(fā)電機(jī)等摩擦，天然風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪的效率僅為40%。
[0007](5)、造價(jià)昂貴。天然風(fēng)能發(fā)電單位造價(jià)是燃煤電廠的2.5倍左右，每千瓦裝機(jī)容量投資成本為9000元左右，發(fā)電成本為0.5~0.65元/kmh，是煤電成本的2倍左右，與常規(guī)電力(煤電、水電)相比，不具有競(jìng)爭(zhēng)力。
[0008](6)、天然風(fēng)電建設(shè)需占用大面積土地，旋轉(zhuǎn)的巨大風(fēng)機(jī)葉片可能影響鳥類，在靠近居民區(qū)的地方可能產(chǎn)生噪音污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明通過載體高速運(yùn)行，將空氣阻力轉(zhuǎn)換為空氣動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)以發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用電量的能耗將高速移動(dòng)風(fēng)能與風(fēng)能發(fā)電機(jī)實(shí)施技術(shù)整合，以高速移動(dòng)風(fēng)能替代天然風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)風(fēng)能與電能循環(huán)互動(dòng)互換，持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功。
[0010]技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明通過將汽車、火車、飛機(jī)、高速船舶等交通運(yùn)輸及航空航天運(yùn)載工具載體在高速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大空氣阻力，轉(zhuǎn)化為空氣動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)單組或多組鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇葉片逆向旋轉(zhuǎn)做功，產(chǎn)生相應(yīng)功率機(jī)械動(dòng)能，再通過機(jī)械齒輪箱增速驅(qū)動(dòng)或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的磁力線切割定子繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)而發(fā)電，生產(chǎn)出相應(yīng)功率電壓電量電能。將生產(chǎn)的電能，輸送給配備相應(yīng)儲(chǔ)能裝置的蓄電池充電，再通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，其中絕大部分作為發(fā)電用電動(dòng)高壓鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)電補(bǔ)償電能，向終端用戶高速運(yùn)行中的交通工具上的電動(dòng)機(jī)組供電用于驅(qū)動(dòng)交通運(yùn)輸工具繼續(xù)高速運(yùn)行。剩余部分繼續(xù)用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇葉片做功產(chǎn)生大功率超大功率機(jī)械能和高壓風(fēng)能做功發(fā)電的用電負(fù)載補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)以發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用電量的能耗將高速移動(dòng)風(fēng)能與風(fēng)能發(fā)電機(jī)實(shí)施技術(shù)整合，以高速移動(dòng)風(fēng)能替代天然風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)能風(fēng)能循環(huán)互動(dòng)互換,持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功。
[0012]技術(shù)原理
[0013]本發(fā)明是借助于單組或多組高速移動(dòng)高壓風(fēng)能，通過單組或多組大功率超大功率鼓風(fēng)機(jī)機(jī)械動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的磁力線切割定子繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)而發(fā)電的。它是由高壓風(fēng)能的能量轉(zhuǎn)換成大功率超大功率機(jī)械動(dòng)能，再通過機(jī)械齒輪箱增速驅(qū)動(dòng)或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生高壓超高壓電能的。是通過機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的。是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，即轉(zhuǎn)子與定子間正負(fù)磁極相互摩擦作用來產(chǎn)生電能的。因此，其用電負(fù)載補(bǔ)償?shù)碾娏饔行е?、發(fā)電補(bǔ)償電能的功率因數(shù)、發(fā)電機(jī)的能耗比等遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于天然風(fēng)能發(fā)電機(jī)組。
[0014]由于發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)工況下，轉(zhuǎn)子與定子間的摩擦阻力和機(jī)械軸承、齒輪的摩擦阻力極其有限、微乎其微，這就使轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)做功所需的驅(qū)動(dòng)力動(dòng)能也相對(duì)有限，而有限的驅(qū)動(dòng)力動(dòng)能僅需相應(yīng)有限的電動(dòng)風(fēng)能，就可以通過機(jī)械動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的磁力線切割定子繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)而發(fā)電。實(shí)現(xiàn)以發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用電量的能耗比值，循環(huán)往復(fù)、以至無窮的風(fēng)力電力能量互動(dòng)轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)風(fēng)電機(jī)組持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功，從而以高速移動(dòng)風(fēng)能替代天然風(fēng)能。
[0015]有益效果
[0016]本發(fā)明可將龐大繁鎖地輸變電網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)系統(tǒng)化整為零、條塊分割，不僅極大程度上降低、減少因遠(yuǎn)距離超遠(yuǎn)距離輸送電流導(dǎo)致地電能損耗，還可能大幅削減建設(shè)高壓超高壓輸變電線路設(shè)施、光伏電站、核電站、天然風(fēng)力電站、燃煤電站等設(shè)備設(shè)施，必然產(chǎn)生地巨額工程投資。
[0017]本發(fā)明若能得到全面推廣應(yīng)用，可能極大提高物理能源(風(fēng)能)中間環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換(發(fā)電)效率，僅中國火電系統(tǒng)每年就可節(jié)約動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)煤20億噸以上，約合人民幣2萬億元(保守估算)；屆時(shí)將可能極大降低人均和單位GDP能耗，可能使人類社會(huì)從根本上解決越來越大地資源環(huán)境壓力，擺脫因產(chǎn)能擴(kuò)大導(dǎo)致地嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展地煤慌、電慌、油荒、氣荒等各種能源危機(jī)。
[0018]本發(fā)明可能逐步替代燃煤、燃油、燃?xì)?、核能等發(fā)電技術(shù)，可能預(yù)示伴隨人類社會(huì)持續(xù)千百萬年的化石能源時(shí)代即將終結(jié)。
[0019]本發(fā)明為能源結(jié)構(gòu)配置調(diào)整，特別是節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，提供了低能耗、低成本、高效率、高回報(bào)率的新的極其廣闊地拓展運(yùn)營空間。
[0020]本發(fā)明具備明顯提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的前景，具有明顯地國際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力，可能對(duì)國家新能源戰(zhàn)略起到極大地推進(jìn)作用，人類社會(huì)的歷史進(jìn)程可能再次發(fā)生顛覆性巨變。具體實(shí)施方案
[0021](I)、將單組或多組功率相應(yīng)匹配的高壓大流量鼓風(fēng)機(jī)安裝在交通運(yùn)輸工具相應(yīng)位置，風(fēng)筒端口處置于迎風(fēng)處，將鼓風(fēng)機(jī)與高壓超高壓風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)接組合，組裝成高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組。
[0022](2)、通過將汽車、火車、飛機(jī)、高速船舶等交通運(yùn)輸及航空航天運(yùn)載工具載體高速運(yùn)行工況下產(chǎn)生的強(qiáng)勁迎風(fēng)空氣阻力轉(zhuǎn)換為高壓大流量空氣動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇葉片逆向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大功率超大功率的機(jī)械動(dòng)能。[0023](3)、驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇葉片生成的大功率超大功率的機(jī)械動(dòng)能，再通過機(jī)械齒輪箱增速驅(qū)動(dòng)或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的磁力線切割定子繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)而生產(chǎn)出相應(yīng)大功率超大功率、高壓超高壓電量電能。
[0024](4)、將生產(chǎn)的電能，輸送給配備相應(yīng)儲(chǔ)能裝置的蓄電池充電，再通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，
[0025](5)、其中絕大部分作為發(fā)電用電動(dòng)高壓鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)電補(bǔ)償電能，向終端用戶高速運(yùn)行中的交通工具上的電動(dòng)機(jī)組供電用于驅(qū)動(dòng)交通運(yùn)輸工具繼續(xù)高速運(yùn)行。
[0026](6)、剩余部分繼續(xù)用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇葉片做功產(chǎn)生大功率超大功率機(jī)械能和高壓風(fēng)能做功發(fā)電的用電負(fù)載補(bǔ)償，
[0027](7)、以發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用電量的能耗比值，以及循環(huán)往復(fù)、以至無窮的風(fēng)力電力能量互動(dòng)轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)電站持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功。
[0028](8)、通過高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功，驅(qū)動(dòng)電能風(fēng)能循環(huán)互動(dòng)轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)以高速移動(dòng)風(fēng)能替代天然風(fēng)能。
【權(quán)利要求】
1.一種高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組。其技術(shù)特征是:通過將高速移動(dòng)風(fēng)能與鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)能發(fā)電機(jī)實(shí)施技術(shù)整合，以高速移動(dòng)風(fēng)能替代天然風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)以發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用電量的能耗比值，驅(qū)動(dòng)電能風(fēng)能循環(huán)互動(dòng)互換，持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功。包括: (1)、將單組或多組功率相應(yīng)匹配的高壓大流量鼓風(fēng)機(jī)安裝在交通運(yùn)輸工具相應(yīng)位置，風(fēng)筒端口處置于迎風(fēng)處，將鼓風(fēng)機(jī)與高壓超高壓風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)接組合，組裝成高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組。在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。 (2)、通過將汽車、火車、飛機(jī)、高速船舶等交通運(yùn)輸及航空航天運(yùn)載工具載體高速運(yùn)行工況下產(chǎn)生的強(qiáng)勁迎風(fēng)空氣阻力轉(zhuǎn)換為高壓大流量空氣動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇葉片逆向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大功率超大功率的機(jī)械動(dòng)能。在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。 (3)、驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇葉片生成的大功率超大功率的機(jī)械動(dòng)能，再通過機(jī)械齒輪箱增速驅(qū)動(dòng)或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的磁力線切割定子繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)而生產(chǎn)出相應(yīng)大功率超大功率、高壓超高壓電量電能。在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。 (4)、將生產(chǎn)的電能，輸送給配備相應(yīng)儲(chǔ)能裝置的蓄電池充電，再通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。 (5)、其中絕大部分作為發(fā)電用電動(dòng)高壓鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)電補(bǔ)償電能，向終端用戶高速運(yùn)行中的交通工具上的電動(dòng)機(jī)組供電用于驅(qū)動(dòng)交通運(yùn)輸工具繼續(xù)高速運(yùn)行。在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。 (6)、剩余部分繼續(xù)用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇葉片做功產(chǎn)生大功率超大功率機(jī)械能和高壓風(fēng)能做功發(fā)電的用電負(fù)載補(bǔ)償，在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。 (7)、以發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用電量的能耗比值，以及循環(huán)往復(fù)、以至無窮的風(fēng)力電力能量互動(dòng)轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)電站持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功。在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。 (8)、通過高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組持續(xù)做功發(fā)電并發(fā)電做功,驅(qū)動(dòng)電能風(fēng)能循環(huán)互動(dòng)轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)以高速移動(dòng)風(fēng)能替代天然風(fēng)能。在高速移動(dòng)式風(fēng)能發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】F03D9/02GK103711649SQ201410016792
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】匡仲平 申請(qǐng)人:匡仲平