[发明专利]一种基于低速风的风力发电方法

权利要求书

1.一种基于低速风的风力发电方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：安装风力发电装置

先将风力发电装置运送至高层住宅楼顶，接着通过膨胀螺栓将风力发电装置安装在高层住宅楼顶，再对安装好的风力发电装置进行功能调试，最后对功能调试完毕后的风力发电装置进行性能检测；

步骤二：安装聚风装置

根据步骤一，先将聚风装置运送到高层住宅楼顶的风力发电装置旁边，接着将聚风装置安装到风力发电装置的进风口上，安装完毕后对聚风装置进行稳定性检测，最后对聚风装置和风力发电装置的连接处进行密封性检测,所述聚风装置的入口直径大于出口的直径，根据伯努利定理，在流体的无黏无热传导的定常运动中，单位质量流体的总能量沿同一条流线维持不变，导致低速风在聚风装置中的流速增大，实现提高风能的效果；

步骤三：风能汇聚输送

根据步骤二，先启动风力发电装置使其工作，接着通过聚风装置上的集风罩对高层住宅楼顶的低速风进行汇聚，并将汇聚的风传输至聚风装置中的狭管稳定段，此时，根据狭管效应理论，低速风在集风罩内完成初次汇聚加速，成为中速风，接着中速风经狭管稳定段传输至增速段，然后在增速段内导风锥的作用下中速风再次汇聚，并进行二次汇聚加速，成为高速风，基于流量守恒的连续原理，开阔地带上平缓的气流流经狭窄的集风罩时，气流受到强烈的挤压，且由于气流无法堆积，风速得到初次显著增加，再流经更为狭窄的导风锥，风速得到再次增加，最后实现低速风的两次提速，狭管效应中狭管特征综合因素与集风罩入风口风速差间ΔV(m/s)的关系为

式中ΔV为狭管效应的风速增值，B为集风罩的入口宽度，L为集风罩的长度，D为集风罩的入口高度；

步骤四：风能驱动叶轮旋转

根据步骤三，所述导风锥将中速风汇聚加速成高速风后将高速风输送至风力发电装置的进风口中，此时，进风口中的叶轮在高速风的高速气流作用下在叶片正反面形成压差，并产生升力驱动叶轮不断横切分流，以实现叶轮旋转；

步骤五：发电机发电

根据步骤四，叶轮旋转后先驱动转子转动，转子再驱动发电机运转发电，接着风力发电装置中的储能装置对发电机产生的电流进行存储，最后风力发电装置中的变压器根据实际需要对储能装置中的电流进行相应变频并将变频后的电流输送至用电设备。

2.根据权利要求1所述的一种基于低速风的风力发电方法，其特征在于：所述步骤一中，所述风力发电装置包括叶轮、转子、发电机、变压器和储能装置，所述叶轮设于风力发电装置的进风口内，所述储能装置分别与发电机和变压器电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于低速风的风力发电方法，其特征在于：所述叶轮周围设有叶片，所述叶片设有八组且等距分布于叶轮周围，所述叶轮通过转子与发电机机械连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于低速风的风力发电方法，其特征在于：所述步骤二中，所述聚风装置包括集风罩和狭管，所述集风罩固定连接于狭管的进风口，所述狭管内设有导风锥，所述导风锥通过周围均匀分布的导风板与狭管内壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于低速风的风力发电方法，其特征在于：所述步骤三中，所述集风罩包括环形骨架和壁面板，所述壁面板与环形骨架匹配且贴合于环形骨架内侧，所述集风罩进风口的直径大于狭管进风口的直径。

6.根据权利要求1所述的一种基于低速风的风力发电方法，其特征在于：所述步骤三中，所述狭管包括稳定段和增速段，所述稳定段与集风罩固定连接，所述增速段与风力发电装置进风口密封连接，所述导风锥设于增速段内。

7.根据权利要求1所述的一种基于低速风的风力发电方法，其特征在于：所述步骤一中，所述风力发电装置底端设有转向装置，所述转向装置用于在风向改变时驱动风力发电装置进行相应旋转。