[实用新型]具有风向导流装置的风筒式风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，具体为一种风力发电装置。

背景技术

风是我们日常生活中最熟悉的自然现象，地球上的风是太阳辐射造成地球表面大气层受热不均，引起大气压力分布不均。在不均压力作用下，空气沿水平方向运动就形成风，空气流动所产生的动能，就是风能。风能是一种最具活力的可再生能源，因此也可以说风能是一种取之不尽，用之不竭的能源。而石油、煤、天然气等矿物燃料能源，在运用过程中，会排放出二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物，一氧化碳，粉尘等等，造成温室效应，酸雨等现象，严重污染环境和破坏生态平衡，这使得南北二极地的冰盖面积缩小，西藏高原的雪山融雪地域增大，极地上空臭氧层被破坏的面积在扩大，这些都给我们敲响了警钟，人们必须尽快地利用可再生的风能、太阳能、海浪能量等，减少使用石油、煤、天然气等不可再生的化石能源，而且化石能源的可开采数量已很有限，对人类的生存、发展和能源需求提出了严重的危机警告。

经过实地调查和技术资料的探究，了解到，我们国家的风能资源很丰富，可开发的装机容量约2.5亿千瓦，居世界首位，但我们国家实际风力发电装机容量仅占全国电力装机的0.11％，风力发电发展潜力巨大。

目前应用比较广泛的风能发电装置，为三叶式的采风形式居多，但随着发电装置的发电容量不断增加，三叶式风机的叶片直径必须做得很大，以扩大采风面积，来增加发电量，据资料测算，如果要做3兆瓦的风能发电机，则它的风叶直径要达100米，目的是增大叶尖周速，连风机安装支承塔架，其高度已相近于“美国华盛顿纪念塔”的高度，即总高度150米。这显然是不能实施的方案。

目前的风能发电装置，如：三叶式，双叶式，单叶式在特别强的大风情况下，叶片容易被折断，在风速特别弱的微风时，由于风叶的自重量和传动系统的摩擦系数阻力，叶片就转不动，处于静止状态，在气温-20℃时，会有叶片脆化，断裂等故障发生。

目前的风能发电装置，对风向的跟踪技术较复杂，但是风的方向是多变的，有时是旋转的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有风向导流装置的风筒式风力发电装置，可以很好地收集很弱的风中之能量，自动跟踪风向的装置简单，耗能少，甚至不耗能。

本实用新型所提供的具有风向导流装置的风筒式风力发电装置，可以采用以下技术方案来实现：

具有风向导流装置的风筒式风力发电装置具有集风装置、转轮、发电机、转向装置、蓄电池，转向装置具有转盘，其特征在于，集风装置为大喇叭形的集流式风筒，集流式风筒固定在转盘上；集流式风筒的小口端装有驱动集流式风筒转动的风向标。

集流式风筒的出风口，为矩形。

转轮为横向的多叶片叶轮。

风向标是尾舵式，其有效面积大于风筒进风口面积。

风向标固定安装在集流式风筒出风口尾部，向后延伸，并可方便拆装。

在上下转盘间设置梯形撞块，限制偏转角不大于345度。

在集流式风筒内部的出风口处，装有风向导流装置，所述风向导流装置具有长方形片状的金属导流板，导流板一端通过转轴连接在集流式风筒内侧下方。导流板通过传动机构连接电动机。

导流板上方装有压力传感器，压力传感器与导流板控制电路电连接，导流板控制电路与电动机电连接。

压力传感器承受气流压力较小时输出电信号，导流板控制电路控制电动机转动，带动导流板向上翘起。

采用风向导流装置的优点：其一，造成出风口3的有效面积缩小，使风速加大，并在风筒内造成风向上翘流动，这样可使出风口3风向对准横流式叶轮中心线以上的半径部位。减少风在横流式叶轮的叶片之间的二次穿越即减少风在叶轮中的阻尼作用。从计算设计原理可见，横流式风轮从风筒中吸收的功率和速度的立方成正比，只要风速提高很小数量级，就能得到功率输出很大的数量增加。此是本实用新型所致力于提高风力发电机效率的最根本思想。

其二，设计风在集流式风筒中的风动能上翘流动，能具有更好的自启动性能，更高地提升横流式叶轮的旋转速度，有更大的力矩去驱动直流发电机，提高本风力发电装置的效率和功率输出，确保较高的发电量。

其他设计优点：

第一，具有风向导流装置的风筒式风力发电装置的集流式风筒，是采用一个大喇叭样式的圆筒，扩大进风口对风的收集面积，大幅提高出风口处的风速，不仅能解决风弱时不能发电的问题，而且在多种情况下都能应用。本风力发电装置的设计容量为500瓦，经过计算可见，本实用新型的风筒式发电机，已把风速提高11.29倍。