[实用新型]集风型筒式水平轴发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电系统，尤其涉及一种集风型筒式水平轴发电系统。

背景技术

随着全球能源的日趋紧张，目前对于风能等可再生能源的利用在世界各地已经越来越普及。关于风能发电设备，传统的设备都是水平式的装置，其中风力发电机固定于-回转体上，而回转体设于一高塔上，并可相对高塔偏转，风力发电机上的轮轴呈大致水平状，轮轴上的风轮朝向气流，风吹动风轮转动，轮轴也随之转动，进而带动风力发电机的发电单元产生电流，这种发电设备在风力适合情况下，具有风力收集效果好的优点。

由于大气中的气流时强时弱，甚至停止，因此传统的水平式风力发电设备并不能稳定不间断的运转而产生电流，效率低；当风力过大时，风力发电机的风轮及轮轴容易损毁，故其不适合在有飓风的地区使用。

针对上述现状，有人发明一种利用地热能产生的热对流进行发电的发电设备。如一申请号为CN01123631.0(公开号为CN1405448A)的中国实用新型专利《烟囱式风力发电设备》就披露了这样一种发电设备，它包括：一直立的烟囱状中空导风管，一支持装置，至少一风叶轮被枢设于上述导风管内部，与一发电装置。一加热设备位于导风管内部底下。加热设备可以应用地热能，或者是应用前述发明发电设备离峰时间储存的电能来发热。发电装置的电枢单元与磁极单元可分别装设在该风叶轮外缘与导风管内部，或是装设在该风叶轮的轮轴部位。导风管的上端有遮蔽辅助装置，外部可设有复数个其风叶轮轴大致于成水平状的水平式风力发电装置，来协助提高发电效率。

该专利申请涉及的技术方案虽然可避免传统水平式风力发电设备受天气影响较大的缺陷，但其对外界空气中风能应用不够，发电效率不高。且当该烟囱式风力发电设备在外部设置数个其风叶轮轴大致于成水平状的水平式风力发电装置，同样会存在不适合在有飓风的地区使用。还有，现有风轮发电设备风量不可调节，当风量大时发电功率高，风量小时发电功率小，即现有风力发电系统的功率不可控制、不稳定。

综上所述，现有风力发电系统还可作进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种可同时可有效地利用地热能和风能进行发电的集风型筒式水平轴发电系统，其具有发电效率高的优点。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种可全天候使用，尤其能在飓风天气使用的集风型筒式水平轴发电系统，其还具有发电功率可调节且稳定的优点。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种集风型筒式水平轴发电系统，包括有高塔、水平轴式风力发电机组，所述的高塔顶端设有一可相对高塔旋转的回转体，所述的水平轴式风力发电机组包括固定于所述的回转体上的中空的机壳、设于机壳前端开口处的呈喇叭状的集风罩、设于机壳后端的尾翼及安装在机壳内的带有风轮的风力发电机，其特征在于：所述的高塔为一中空的导风管，该导风管底端侧壁开有数个进气孔，所述的回转体其内中空，并在所述回转体上设有连通所述导风管的导风罩，该导风罩的出气端对应于所述的风轮而将导风管内的气流导向临近风轮处。

为解决上述第二个技术问题，上述机壳后端开口处设有可调节风量的风门结构，该风门结构包括有风门、转轴及电机，所述的风门中部固定在转轴上且位于机壳后端开口内以遮蔽该开口，所述的转轴可转动设置在机壳后部，所述的电机通过一减速机构与所述的转轴相连以带动转轴转动。

通过电机带动转轴及与其固定的风门的偏转，当风门处于水平状态时，风门几乎不会遮挡住开口，机壳后部的开口最大，当风门处于垂直状态时，风门将开口基本全部遮挡，机壳后部的开口最小，即可对机壳后端开口大小进行调节，机壳后端开口越大，机壳前后越易形成对流，风轮的转动速度越快，发电机功率越大，机壳后端开口越小，机壳前后越不易形成对流，风轮的转动速度越慢，发电机功率越小。当遇到飓风天气时，使风门垂直，进而控制风轮的转速，可有效防止因风轮转速太快而损坏发电机。反之当外界风量较小时，使风门水平或偏转一定角度，使风轮转速尽量大。因此该发电系统可全天候使用。由于上述原因，通过调节风门偏转的角度，使该水平轴发电系统保持一额定的发电功率，发电稳定。

上述的导风罩大致呈锥形，导风罩前部将回转体的开口遮蔽，导风罩的后部具有向上凸起的管部，该导风罩的出气端设于所述管部的上端，对应所述的集风罩侧壁设有供所述的管部穿出的通孔。导风罩呈锥形结构，即形成缩口状，能起到压缩气流的作用，使该发电系统发挥更大效率。

为使导风罩引导的风量能更好吹动风轮旋转，上述导风罩的出气端最好正对风轮的叶片末端。