[实用新型]基于下沉气流的发电装置

说明书

本实用新型公开了一种基于下沉气流的发电装置，涉及风力发电技术领域。针对现有技术成本高，占地面积大装机容量小的问题，采用在干热地区的地面设置一中空筒状结构的塔，塔的顶部设置有喷淋装置，塔的底部开设有风道，风道内设置有风力发电机。风道开设在塔的壁上，使得塔的内部空间与外部大气相互连通。从塔顶的喷淋装置喷出雾化水汽，由于水雾蒸发吸热使干热的空气迅速冷却，冷却的空气比重增大，湿冷空气在塔内沉降，其沉降到塔底的速度与喷淋高度成正比。在沉降过程中产生自上而下的气流，这个过程与气象风切变的下沉气流相似，气流从塔底的风道流出，从而带动风道内的风力发电机进行发电。这样的结构建筑面积小且可以实现不间断发电。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别涉及一种基于下沉气流的发电装置。

背景技术

目前，就新能源发电方面，光伏发电与风力发电占比最大。虽然二者发电能量来源为可再生的清洁能源，但它们均有不可忽视且难以克服的缺点：第一，其发电具有间歇性与随机性，发电量与气候条件有关。如要随时为负载供电，需要配备储能设备。第二，对于光伏发电来说，光照能量密度低，标准条件下，地面上接收到的太阳辐射强度为1000w/㎡，大规模实用时，需要占用较大面积。第三，光伏电站与风电场的初投资成本高。第四，光伏发电与风力发电需要政府补贴。第五，光伏板寿命约25年，风力发电机寿命约20年，二者寿命较短。

中国专利（CN101220800A）公开了一种智能复合式发电能源塔，该能源塔利用利用热气流上升原理，围绕塔底圆周建立太阳能集热房，从而加热空气，使热空气从塔底经过风力发电机流入塔体，进而发电。其智能型垂直轴风力发电机组有水平风、上进风、下进风三种进风方式机组。还配置有集风体和集风室，可根据风力大小改变集风体和集风室的大小，从而使发电机的出力相对稳定。

以上专利所述的一种智能复合式发电能源塔，虽可实现全天候发电，但也存在一定的弊端：1.该能源塔所需的太阳能集热房面积大，用地成本高。2.热空气密度低，同等流速下，携带的动能小，风力发电机的装机容量小。因此，设计一种能全天发电、占地面积小、装机容量大的新能源发电系统显得尤为重要。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种基于下沉气流的发电装置，包括塔、喷淋系统；

所述塔为固定设置在地面的中空筒状结构，其顶部敞口；

所述喷淋系统包括喷淋装置；

所述塔的顶部设置有喷淋装置；

所述塔的底部开设有风道，所述风道内设置有风力发电机；

所述风道开设在所述塔的壁上，使得塔的内部空间与外部大气相互连通。

将塔建设在干热的地区，从塔顶的喷淋装置喷出雾化水汽，由于水雾蒸发吸热使干热的空气迅速冷却，冷却的空气比重增大，湿冷空气在塔内沉降，其沉降到塔底的速度与喷淋高度成正比。在沉降过程中产生自上而下的气流，这个过程与气象风切变的下沉气流相似，气流从塔底的风道流出，从而带动风道内的风力发电机进行发电。这样的结构可以实现不间断发电。

优选地，所述塔内设置有分流锥体；

所述分流锥体呈流线型锥体结构，其大端固定设置在所述塔的底部且位于塔的中心位置。

分流锥体可以将气流均匀分散疏导给各个风道，从而实现同时带动多个风力发电机工作的目的。

优选地，所述喷淋系统还包括加压泵，所述加压泵的进水口与水源连接；所述加压泵的出水口通过管道与所述喷淋装置连接；

所述管道沿着所述塔的侧壁固定设置。

为了能够实现不间断发电，喷淋装置需要不间断的水流，通过在水源处安装加压泵将水提供给喷淋装置就能够实现持续供水和喷雾。