[发明专利]一种聚风型提高风机或风力发电机效率的装置

说明书

一、技术领域

本发明属于风能利用技术领域，尤其是适用于风力机械及风力发电技术领域。

二、背景技术

世界经济的快速发展和激烈的竞争，新能源发电尤其是风力发电技术日趋受到世界各国的普遍重视。目前全世界风电装机容量达到490万千瓦，而且还在以年均60％的速度增长，反映了当今国际电力发展的一个新动向。我国有丰富的风能资源，又有国外成熟的技术可以借鉴，大规模开发风电的条件已经具备，应该积极发展。然而，目前，风电的成本较高，阻碍了风电事业的进一步发展，因此，提高效率，降低成本，是目前风电发展的重中之重。

与本发明相近的专利，有中国专利公告号是：CN1343840A，公开日是2002年4月10日，发明名称：“风速增速器以及带有风速增速器的风力机”，该申请案公开了“风速增速器以及带有风速增速器的风力机”，其结构包括一个逐渐扩大的筒体，用薄壁材料制成，在筒体小头一侧约1/3处有一个转轴，在筒体中靠进口处装设风力机械，风从筒体的小头进入筒体，而从大头排出。其有3个不足之处：其1：其逐渐扩大的筒体，是一个整个的锥形筒；其2：是在筒体中靠进口处装设风力机械，从其理论依据及具体内容可知，其风力机械是完全在其筒体内部；如此结构在理论上看似可行，但在实际应用中就可发现其弊端，其弊端在于相比于风力机械体积来说，其风速增速器的体积过于庞大，如果应用在小型机上，虽然其发电效率可以有所提高，但由于其体积过于庞大，材料成本和工程成本以及运营成本的增加所带来的弊端，已经大于其发电效率提高所带来的好处；比如说，发电效率可以提高50％，然而成本却增加了1倍，这样的话，就不如直接用2套发电设备好了，如果用2套发电设备，成本增加了1倍，整个的发电效率也增加了1倍，当然要好过提高50％了；如果应用在大型风机上，以本发明中的实施例来说，我们采用了一种叶片长度33.95米，塔杆高68米，叶轮直径70米，扫掠面积3848平方米，切入风速3M/S，额定功率1500KW，工程总造价约1000万元；我们设计采用了喇叭面的小口直径为71米，大口直径128米，相当于40多层楼的高度，要保持这样一个大家伙安装稳定，而且还要随风向而准确的变动方向，就目前的科技发展状况来说，是根本不可能做到的，退一万步来讲，即使工程技术上可以做到，其成本之高昂，也是无法真正应用到实际工作之中去的；因此，专利公告号是：CN1343840A的专利，是缺乏实用性的。其第3个不足之处是：对这样一个庞大的设备，仅靠一个塔架的点或轴来支撑，是不可能实现的。本发明成功解决了这3个不足之处，本发明通过采用将筒体打开，去掉工程上和运行中最难实现的筒体上半部分，相当于去掉了总体工程量的或难度的80％以上，相当于只采用了总体工程量的20％，只针对效率最高的部位进行集能，收获了总体效益的50％以上；无论风力机设备本身有多大，而集能设备都可以根据需要可大可小；对自然风力来说，由于高处风大，低处风小，本发明对自然风也能起到一种补偿的作用。本发明还通过轨道支撑的方式，也成功解决了支撑的问题。本发明由于采用开放式聚风面，无论风力机设备本身有多大，都可以安装进去。

三、发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种聚风型提高风机或风力发电机效率的装置。

本发明包括风机或风力发电机，以及一个或一个以上聚风面以及支撑这个聚风面并使所述聚风面稳固的一个或一个以上支撑架所构成；所述聚风面或支撑架上安装有风轮、传动系统、发电机、机头座；所述支撑架安装在轨道上；

所述轨道是圆形轨道；所述支撑架可以在轨道上自由移动；所述轨道可以是固定安装在地面，也可以有支撑柱支撑在空中，所述轨道是水平的；

所述支撑架上安装有滚轮，所述滚轮与轨道联接，当风向改变时，所述支撑架带动聚风面沿轨道转动，并使聚风面的迎风面迎向主风向；所述轨道是一个或一个以上；所述轨道可以是公知轮轨。所述滚轮内是采用磁悬浮轴承。

所述轨道是采用凹槽结构，将滚轮包裹在凹槽内，当有偏向力时可以使整体装置稳定在轨道上不会脱轨；滚轮与轨道之间也有许多公知安装方案可以保持稳定，本发明可以采用。