CN102325989B - 用于风能转换系统的涡轮机进口塔 - Google Patents

Abstract

一种涡轮机进口塔，其用于将风传递给涡轮机，所述涡轮机进口塔具有：空心的支撑柱；进口喷嘴组合件，其以可旋转方式耦合到所述支撑柱；以及塔喷嘴，其安置在所述支撑柱内。所述进口喷嘴组合件经配置以接纳风并使风加速。所述塔喷嘴经配置以接纳来自所述进口喷嘴组合件的所述风，并进一步使从所述进口喷嘴组合件接纳的所述风加速，以供传递给所述涡轮机。

Description

用于风能转换系统的涡轮机进口塔

技术领域

本发明大体上涉及风能转换，且明确地说，本发明涉及用于风能转换系统的涡轮机进口塔。

背景技术

由于最近已出现的能源问题，人们已对将风力有效地转换为电能产生极大的兴趣。大多数的发展和进步已集中在对螺旋桨式涡轮机(例如，被称为风力涡轮机，且最初被称为风车)的空气动力学的改进。通常将每一涡轮机发电机系统安装在高塔的顶部，其中塔越高，盛行风速就越高。从风力涡轮机产生的电力与风速的三次方成比例。此外，每一涡轮机叶片越长，产生的电力就越高。然而，长叶片昂贵、可能会遭受缺陷和故障、占据大量的空间并产生过量的噪声和振动。从风力涡轮机产生的电力直接与螺旋桨长度的平方成比例。然而，较高的塔和较长的螺旋桨不仅增加材料和安装的成本，而且还增加维修的成本。

目前的风力发电系统通常遭受低效率、高资本成本、不可预知的故障、过高的噪声和振动和/或频繁的维修。由于风速较高，所以最近已在海上安装了大的风力农场。这些基于海的系统遭受甚至高得多的资本和维修成本。因此，风力农场的发展最多只不过一直较慢。

国家目标中的一个目标是，到2030年，风能必须提供国家电的20％。此等级的风力将支持500,000份工作，同时通过降低天然气的价格而节约$1280亿的消费。另外，其将削减温室效应气体的排放，相当于从路上拿走140,000,000辆车。尽管实现此目标不需要风力技术中的突破，但风力涡轮机的电力传输线、可靠性、操作和维修成本的减少以及停机时间和故障的减少至关重要。

应减少风力涡轮机的操作和维修成本，以使得风能到电力的转换在经济上更可行。风力涡轮机也必须用减少停机时间和故障来变得更可靠。举例来说，对近海风力涡轮机来说，操作和维修的成本估计约为电的成本的30％到35％。大约25％到35％与预防性维修有关，而65％到75％归因于校正性维修。

风力涡轮机是具有若干个子机的复杂机器，其将移动的空气的动能转换为电力。对大量的能量的提取需要高的风速和大的涡轮机直径。一般来说，涡轮机速度较慢(约20rpm)，且必须将所述速度提高到有用的发电机速度。典型的风力机具有直径大于60米的3叶片式涡轮机。此涡轮机通过增速齿轮箱来驱动发电机，所述增速齿轮箱通常具有行星第一极和一个或两个额外的平行轴极。发电机在约1500rpm下运转，并产生约1.5MW。许多风力涡轮机是可变速机器；所述速度取决于风的状况，且可在宽的范围上变化。对于这些机器，高的功率输出需要高等级的扭矩和伴随的高齿轮啮合力。由于涡轮机的低速度的缘故，通常由滚动元件轴承来支撑各种齿轮箱组件。这些轴承经受显著的径向负载，且需要细心监视以检测任何降级。

目前，随着风力涡轮机的装机功率、近海风力涡轮机的应用以及涡轮机叶片和齿轮箱的主要问题的日益增加，无法再忽视状况监视的必要性。尽管经设计用于涡轮机终生寿命，但一些组件可能需要修理或比预期早失效。这通过保证和保险公司的方法来加以强调，所述方法仅需要应用监视规定。否则，应周期性地执行昂贵的预防性替换或检查。

对于以上所陈述的理由，且对于所属领域的技术人员在阅读和理解本说明书时将即刻变得明显的下文陈述的其它理由，在此项技术中需要对现有的风力发电系统的替代方案。

发明内容

本发明的一实施例提供一种涡轮机进口塔，其用于将风传递给涡轮机。所述涡轮机进口塔具有：空心的支撑柱；进口喷嘴组合件，其以可旋转方式耦合到所述支撑柱；以及塔喷嘴，其安置在所述支撑柱内。进口喷嘴组合件经配置以接纳风并使风加速。塔喷嘴经配置以接纳来自进口喷嘴组合件的风，且进一步使从进口喷嘴组合件接纳的风加速，以供传递给涡轮机。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的风能转换系统的一实施例的剖示透视图。

图2是根据本发明的另一实施例的图1的一部分的放大的视图。

图3是根据本发明的另一实施例的风能转换系统的另一实施例的剖示透视图。

图4是根据本发明的另一实施例的图3的一部分的放大的视图。

图5是根据本发明的另一实施例的风能转换系统的另一实施例的透视图。

图6是根据本发明的另一实施例的风力农场的一实施例的透视图。

具体实施方式

在对本发明的以下详细描述中，对形成本发明的一部分的附图作出参考，且其中以说明的方式展示了可实践的具体实施例。充分详细地描述了这些实施例以使得所属领域的技术人员能够实践所揭示的标的物，且应了解，可利用其它实施例，且可在不脱离所主张的标的物的范围的情况下作出过程、电的或机械的改变。因此，不应以限制性含义来理解以下的详细描述，且仅由所附权利要求书及其等效物界定所主张的标的物的范围。

图1是风能转换系统100的剖示透视图。风能转换系统100包含涡轮机进口塔110、流体耦合到涡轮机进口塔110的涡轮机120，以及耦合(例如，机械耦合)到涡轮机120的发电机130(例如，60Hz交流(AC)发电机)。

涡轮机进口塔110具有入口140和出口142。空气通过入口140进入涡轮机进口塔110，流经涡轮机进口塔110，并通过出口142离开涡轮机进口塔110。如图2(出口142、涡轮机120以及发电机130的放大的视图)中所示，通过出口142离开的空气从涡轮机120的叶片上经过，从而引起涡轮机120旋转。涡轮机120的旋转经由将涡轮机120耦合到发电机130的合适传动装置(未图示)而使发电机130旋转。

入口140可具有筛网或其它装置，以防止鸟类或其它空中物体进入。可在此系统中使用任何常规的捕鸟装置。

涡轮机进口塔110包含进口喷嘴组合件143，进口喷嘴组合件143包含会聚进口喷嘴144且可包含与会聚进口喷嘴144邻接的一体式收集器(integral collector)146。进口喷嘴组合件143借助于轴承152以可旋转方式耦合到涡轮机进口塔110的支撑柱150。支撑柱150大体上是垂直的，且用以将进口喷嘴组合件143支撑在高于地平面154的垂直高度H处，其中高度H是从进口喷嘴组合件143的中央纵轴156测得的。高度H可为约与常规风力涡轮机系统的涡轮机的毂相同的高度，其中涡轮机安装在塔的顶上。举例来说，高度H可为约100英尺到约200英尺。

支撑柱150具有底座151，底座151可在地平面154处直接接触地面。或者，进口塔110可定位在例如用于近海应用的漂浮在水上的平台上且可与所述平台直接接触，且在所述情况下地平面154将对应于平台的表面。涡轮机120和发电机130位于地平面处或靠近地平面，例如，如图1和图2中所示，位于约与底座151相同的垂直水平面和约与出口142相同的垂直水平面处。

进口喷嘴组合件143大体上可为水平的。即，进口喷嘴组合件143的中央纵轴156大体上可为水平的。中央纵轴156可大体上平行于风的方向，且因此平行于空气进入进口喷嘴组合件143的方向。喷嘴组合件143的内表面是由平滑材料制成，以便减少由于表面摩擦造成的损失。

收集器146在中央纵轴156的方向上从涡轮机进口塔110的入口平面160延伸到标记了收集器146的引出端(exit)的虚线162。收集器146内的流道(flow passage)在入口平面160与收集器146的引出端162之间的大小大体上一致，即，收集器146内流道的横截面积(垂直于流动方向)在入口平面160与引出端162之间大体上一致。当入口140面向风且中央纵轴156大体上平行于风向时，收集器146收集风。

进口喷嘴144流体耦合到收集器146。进口喷嘴144内的流道在中央纵轴156的方向上会聚(例如，逐渐变细)，在收集器146的引出端162开始且在弯管(elbow)164的引入端(entrance)结束。即，如图1中所示，进口喷嘴144内的流道的横截面积(垂直于流动方向)在收集器146的引出端162与弯管164之间减少。进口喷嘴144用以增加收集器146的引出端162与弯管164之间的流速。即，使所述流通过进口喷嘴144致使所述流会聚且因此加速。注意，进口喷嘴144接纳来自收集器146的风且使所述风加速。

弯管164插入在进口喷嘴组合件143与轴承152之间。如此，轴承152以可旋转方式将支撑柱150的上端连接到弯管164。

支撑柱150是空心的。会聚塔喷嘴170(例如，柱式喷嘴)位于支撑柱150的内部内，且可从轴承152延伸到弯管172，所述弯管172耦合到通向出口142的出口管174(例如，有时被称为涡轮机入口管)。如此，塔喷嘴170流体耦合到进口喷嘴144和出口管174。

塔喷嘴170大体上可为垂直的。举例来说，如图1中所示，塔喷嘴170的中央纵轴176大体上是垂直的，且大体上垂直于进口喷嘴组合件143的中央纵轴156。

塔喷嘴170内的流道在中央纵轴176的方向上，例如，在向下的垂直方向上会聚(例如，逐渐变细)，在弯管164的引出端开始且在弯管172的引入端结束。即，如图1中所示，塔喷嘴170内的流道的横截面积(垂直于流动方向)在弯管164与弯管172之间减少。塔喷嘴170用以增加弯管164与弯管172之间的流速。即，使所述流通过塔喷嘴170致使所述流会聚且因此加速。

出口管174大体上是水平的。举例来说，如图1中所示，出口管174的中央纵轴178大体上是水平的，且大体上垂直于塔喷嘴170的中央纵轴176，且大体上平行于进口喷嘴组合件143的中央纵轴156。弯管172和出口管174将所述流从塔喷嘴170引导到涡轮机120的叶片上。出口142(即，涡轮机进口塔110的出口和管174的出口)处的流速是涡轮机入口速度。

涡轮机120具有大体上水平的轴180，即，轴180具有大体上水平且大体上平行于出口管174的中央纵轴178的中央纵轴182。举例来说，涡轮机120可被称为水平轴涡轮机。出口管174的中央纵轴178和轴180的中央纵轴182可大体上共线。注意，对于此实施例，涡轮机进口塔110具有大体上水平的出口。

或者，对于另一实施例，可移除弯管172和出口管174，且可使涡轮机120位于塔喷嘴170的引出端，以使其轴180大体上垂直。举例来说，轴180的中央纵轴182大体上为垂直的，且大体上平行于塔喷嘴170的中央纵轴176并与之大体上共线。在此实施例中，涡轮机120可被称为垂直轴涡轮机。注意，对于此实施例，塔喷嘴170的引出端处的流速是涡轮机入口速度，且涡轮机120接纳直接来自塔喷嘴170的流体流。如此，塔喷嘴170的引出端是涡轮机进口塔110的出口，意味着涡轮机进口塔110具有大体上垂直的出口。

弯管164具有用以将流动损失保持为相对低的曲率半径。这意味着进口喷嘴144的引出端处和塔喷嘴170的引入端处的流速大体上相同。弯管172也具有用以将流动损失保持为相对低的曲率半径。另外，出口管174中的损失相对小。因此，塔喷嘴170的引出端处和出口管174的引出端处的流速大体上相同。如此，进口喷嘴144和塔喷嘴170一起作用，以将流速从入口140处的速度(风速)增加到出口142处的速度(涡轮机入口速度)。注意，弯管、塔喷嘴170以及出口管174的内表面是由平滑材料制成，以便减少由于表面摩擦造成的损耗。可实施湍流抑制器，以减少可能由弯管164和172、进口喷嘴组合件143、塔喷嘴170以及出口管174中的缺陷和异常造成的弯管164和172、进口喷嘴组合件143、塔喷嘴170以及出口管174中的湍流。

注意，入口140处的流(风)速大体上与常规风力涡轮机系统的风力涡轮机的入口处的流(风)速相同。这意味着，由于使用进口喷嘴144和塔喷嘴170来增加流速，所以涡轮机120的入口处的流速高于常规系统的风力涡轮机的入口处的流速(风速)。与常规风力涡轮机相比，涡轮机120的入口处的增加的速度允许涡轮机叶片较短。

举例来说，涡轮机的功率输出与涡轮机入口速度的三次方成比例，且与叶片长度的平方成比例。由于本发明的系统的涡轮机入口速度由于涡轮机进口塔110的缘故而高于常规风力涡轮机系统的涡轮机的入口处的风速，所以与同一叶片长度的常规风力涡轮机系统相比，本发明的涡轮机系统具有较高的功率输出。这意味着，由于涡轮机的功率输出与涡轮机入口速度的三次方成比例，且与叶片长度的平方成比例，所以本发明的涡轮机可具有比常规风力涡轮机系统的涡轮机的叶片短的叶片，且仍然具有较高的功率输出。较短的叶片还导致阻力比较长的叶片少，从而导致能量损失比较长的叶片少。

与常规风力涡轮机系统的涡轮机的较长的叶片相比，较短的叶片导致较低的材料成本、安装成本以及维修成本。与常规风力涡轮机系统的涡轮机的较长的叶片相比，较短的叶片更不易有缺陷和故障、占据较少的空间且产生较少的噪声和振动。

如图1和图5中所示，例如压电致动器等致动器186可物理耦合到进口喷嘴组合件143的外表面，例如，进口喷嘴144的外表面和/或收集器146的外表面。举例来说，致动器186可以直接物理接触的方式与进口喷嘴144的外表面和/或收集器146的外表面耦合。致动器186电耦合到控制器190，以用于接收来自控制器190的电信号。

例如风速计192等风速传感器可安装在涡轮机进口塔110的顶部或顶部附近处的涡轮机进口塔110的外表面上，以用于感测风速。举例来说，如图1中所示，风速计192可安装在弯管164上或进口喷嘴组合件143上。风速计192可电耦合到控制器190，以用于将指示所感测到的风速的电信号发送到控制器190。注意，尽管风速计192定位于入口140后方，但风速计192定位于充分高于进口喷嘴组合件143的上表面的垂直水平面处，以便感测涡轮机进口塔110外部的盛行风速。因此，风速计192有效地测量入口140上游的盛行风速。

例如风向标194等风向传感器可安装在涡轮机进口塔110的顶部或顶部附近处的涡轮机进口塔110的外表面上，以用于感测风向。风向标194捕捉风，并相对于支撑柱150而使进口喷嘴组合件143旋转，以使得将入口140引导到风中，以例如使得进口喷嘴组合件143的中央纵轴156平行于风向。风向标194可电耦合到控制器190，以用于将指示所感测到的风向的电信号发送到控制器190。

对于另一实施例，在接收到来自风向标194的电信号之后，控制器190可即刻将电信号发送到邻近于轴承152而定位的偏航电机(未图示)。偏航驱动器(未图示)可将偏航电机机械耦合到进口喷嘴组合件143。信号指示所述偏航电机激活偏航驱动器，所述偏航驱动器又使进口喷嘴组合件143旋转，以使得将入口140引导到风中。

响应于接收到来自风速计192的指示风速的信号，控制器可将电信号发送到致动器186。致动器186随后可通过基于风速在进口喷嘴组合件143的外表面上施加力而调节进口喷嘴组合件143的形状(例如，轮廓)。即，可基于风速来调节收集器146的形状和/或进口喷嘴144的形状。举例来说，致动器可调节收集器146的直径和/或进口喷嘴144的直径。

控制器190可存储对应于施加到致动器186以将直径设置在某一数值处所需要的电压的电压值。所述某一数值可对应于提供速度的某种增加和/或针对某一功率输出的某一风速的减少的损失的直径。

举例来说，风速计192可检测风速并将指示风速的信号发送到控制器190。控制器190随后可确定出口142处所需要的速度，以产生某一电力。控制器190可进一步确定需要将多少电压施加到致动器186以调节进口喷嘴144和/或收集器146的直径，以便针对所检测到的风速在出口142处产生所需要的速度。类似地，控制器190可基于所检测到的风速来调节收集器146的直径和/或进口喷嘴144的直径，以减少流动损失。

在风速计192检测到风速过大(例如，高于某一值)且可对涡轮机120和/或发电机130引起破坏的情况下，控制器190可将信号发送到螺线管激活的泄放阀193，所述螺线管激活的泄放阀193位于致使泄放阀193打开的弯管164和172处。打开泄放阀193致使所述流的一部分被泄放，从而将涡轮机入口速度减少为可接受的值。举例来说，所述流的一部分可泄放在进口喷嘴组合件143与塔喷嘴170之间，且所述流的一部分可泄放在塔喷嘴170与涡轮机120之间。对于一个实施例，可将所泄放的流引导到另一涡轮机。

在使进口喷嘴组合件143旋转以使得将入口140引导到风中且中央纵轴156大体上平行于风向之后，收集器146收集风，并将风引导到进口喷嘴144。进口喷嘴144使风加速。弯管164接收来自进口喷嘴143的经加速的风，并通过使风大体上转过90度来将风引导到塔喷嘴170。塔喷嘴170进一步使风加速。对于一个实施例，弯管172接收来自塔喷嘴170的经进一步加速的风，并通过使风大体上转过90度来将风引导到涡轮机120的出口管174。出口管174将风引导到涡轮机120(例如，当涡轮机120为水平轴涡轮机时)。对于另一实施例，例如，当涡轮机120为垂直轴涡轮机时，涡轮机120可在风大体上垂直向下流动时直接从塔喷嘴170接收风。

图3是风能转换系统300的剖视透视图。在图1和图3中使用了共用标号，以识别图1和图3共用的组件。共用组件如上文与图1相结合所论述。

风能转换系统300包含涡轮机进口塔110、涡轮机120以及发电机130。涡轮机进口塔110的出口342位于塔喷嘴170的引出端处，且耦合到地下管道(例如，地下流传递系统355)。地下流传递系统355流体耦合到塔喷嘴170。地下流传递系统355接纳离开塔喷嘴170的加速的流(例如，在风大体上垂直向下流动时)，并将所述流传递给涡轮机120，所述涡轮机120流体耦合到地下流传递系统355。

图4是展示地下流传递系统355的出口357、涡轮机120以及发电机130的放大的视图。在图2和图4中使用了共用标号，以识别图2和图4共用的组件。共用组件如上文与图1和图2相结合所论述。

出口357处的流速是涡轮机入口速度。对涡轮机120进行定向，以使其大体上垂直的轴180(即，轴180的中央纵轴182)大体上为垂直的。举例来说，涡轮机120可被称为垂直轴涡轮机。

地下流传递系统355包含大体上垂直的管359和大体上垂直的管361。管359和361通过弯管363和大体上水平的管365而流体耦合。可实施湍流抑制器以减少在管359和361、弯管363以及管365中的湍流。

地下流传递系统355用以通过利用通常存在于地下的较冷的温度来增加离开塔喷嘴170的流的速度(例如，加速)。较冷的温度致使地下流传递系统355的壁处于低于进入涡轮机进口塔110的空气(风)的温度的温度。

举例来说，管359的壁的温度低于进入涡轮机进口塔110的空气的温度。因此，空气随着其通过管359而向下流动而冷却下来且变得更致密(例如，更重)。进入涡轮机进口塔110的较低密度空气与在管359中的较高密度空气之间的差异产生加速通过管359的向下流动的抽吸效果(注意，较冷的空气具有天然的向下流动的趋势)。抽吸效果用以增加管359中、且因此地下流传递系统355中的流速，这意味着增加涡轮机入口速度。

在一替代实施例中，涡轮机进口塔110、涡轮机120以及发电机130可位于漂浮在水上的平台上，且地下流传递系统355可位于水的表面下方。在此实施例中，由于在水的表面下通常产生较低的温度，所以地下流传递系统355将用以用与当地下流传递系统355位于地下时相同的方式来增加流速。

对于另一实施例，如针对图5中的风能转换系统500所示，可将两个或两个以上涡轮机进口塔110的输出发送到耦合到单个发电机130的单个涡轮机120。明确地说，出口管174耦合到引导在涡轮机120处的单个出口542。注意，出口542处的流速是涡轮机入口速度。在图1和图5中使用了共用标号，以识别图1和图5共用的组件。

对于另一实施例，两个或两个以上涡轮机进口塔110可耦合到地下流传递系统，例如地下流传递系统355(图3)。或者，两个或两个以上涡轮机进口塔110中的每一者可分别耦合到两个或两个以上地下流传递系统355中的相应的一者，且地下流传递系统355中的每一者可耦合到图5的单个出口542。

图6是风力农场600的透视图。对于一个实施例，如上文结合图1和图2所描述，风力农场600可包含多个风能转换系统100。或者，如上文结合图3和图4所描述，风力农场可包含具有耦合到地下管道的涡轮机进口塔110的多个风能转换系统300。在另一实施例中，如图5中所示，风力农场可包含耦合到引导在单个涡轮机处的单个出口的多个涡轮机进口塔110。

在所揭示的实施例中，涡轮机和发电机位于地平面处或靠近地平面，且与安装在常规风力系统中的塔顶部上的涡轮机和发电机相比更易于接近。这用以减少维修成本以及噪声和振动。噪声和振动通常引起对常规风力系统及其支撑结构的破坏，进而引发故障。另外，如上文所描述，减少涡轮机叶片的长度减少了初始资本成本、安装成本以及涡轮机的终生维修成本。

所揭示的实施例允许使风力发电农场集中化，且因此增加效率并减少成本。风力发电的集中化还将使得在国家电网中更易于实施。

所揭示的实施例可实施为单个家庭的单个单元。单个单元还可安装在屋顶、较大的船以及其它移动(例如，汽车)或静止的系统上。所揭示的实施例还可实施于适合电力要求的任何数目的群组中。所揭示的实施例可实施于安装在陆地上或近海的商业风力发电农场中。

总结

尽管本文已说明和描述了具体实施例，但显然希望所主张标的物的范围仅受所附权利要求书及其等效物限制。

Claims (16)

1.一种涡轮机进口塔，其用于将风传递给涡轮机，所述涡轮机进口塔包括：

空心的支撑柱；

进口喷嘴组合件，其以可旋转方式耦合到所述空心的支撑柱；

塔喷嘴，其安置在所述空心的支撑柱内，且流体耦合到所述进口喷嘴组合件；

控制器；以及

一个或一个以上致动器，其以直接物理接触的方式与所述进口喷嘴组合件的外表面耦合并电耦合到所述控制器，其中所述一个或一个以上致动器经配置以接收来自所述控制器的基于风速的电信号，其中所述一个或一个以上致动器经配置以响应于从所述控制器接收到所述电信号而在所述进口喷嘴组合件的所述外表面上施加力，其中由所述一个或一个以上致动器响应于从所述控制器接收到所述电信号而施加在所述进口喷嘴组合件的所述外表面上的所述力来改变所述进口喷嘴组合件的形状；

其中所述进口喷嘴组合件经配置以接纳风并使所述风加速；且

其中所述塔喷嘴经配置以接纳来自所述进口喷嘴组合件的所述风，并进一步使从所述进口喷嘴组合件接纳的所述风加速，以供传递给所述涡轮机。

2.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，其中所述进口喷嘴组合件包括会聚进口喷嘴和一体式收集器。

3.根据权利要求2所述的涡轮机进口塔，其中所述收集器内的流道在所述涡轮机进口塔的入口平面与所述收集器的引出端之间的大小大体上一致。

4.根据权利要求2所述的涡轮机进口塔，其中以直接物理接触的方式与所述进口喷嘴组合件的外表面耦合的所述一个或一个以上致动器包括以直接物理接触的方式与所述收集器的外表面耦合的一个或一个以上第一致动器，以及以直接物理接触的方式与所述一体式会聚喷嘴的外表面耦合的一个或一个以上第二致动器。

5.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，其进一步包括地下流传递系统，所述地下流传递系统插入在所述塔喷嘴与所述涡轮机之间，并使所述塔喷嘴流体耦合到所述涡轮机，所述地下流传递系统经配置以接纳来自所述塔喷嘴的所述风，并使从所述塔喷嘴接纳的所述风加速，其中通过进入所述进口喷嘴组合件的风与所述地下流传递系统中的所述风之间的温度差异在所述地下流传递系统中使来自所述塔喷嘴的所述风加速。

6.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，所述一个或一个以上致动器为压电致动器。

7.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，其进一步包括风速传感器，所述风速传感器电耦合到所述控制器以用于感测风速并将指示所述风速的电信号发送到所述控制器。

8.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，其中所述支撑柱的底座经配置以接触地面或漂浮在水上的平台，且其中所述涡轮机邻近于所述底座而定位。

9.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，其进一步包括处于所述进口喷嘴组合件与所述塔喷嘴之间的泄放阀，所述泄放阀用于泄放风并将所述所泄放的风引导到另一涡轮机，且/或进一步包括处于所述塔喷嘴与所述涡轮机之间的泄放阀，所述泄放阀用于泄放风并将所述所泄放的风引导到另一涡轮机。

10.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，其中所述涡轮机进口塔是包括涡轮机和耦合到所述涡轮机的发电机的风能转换系统的一部分。

11.根据权利要求10所述的涡轮机进口塔，其中所述风能转换系统是包括多个所述风能转换系统的风力农场的一部分。

12.根据权利要求1所述的涡轮机进口塔，其中所述进口喷嘴组合件大体上为水平的，且所述塔喷嘴大体上为垂直的。

13.一种将风传递给涡轮机的方法，所述方法包括：

在面向所述风中并大体上平行于所述风的方向定向的第一喷嘴内使所述风加速；

进一步在大体上垂直于所述第一喷嘴的第二喷嘴内使所述风加速；

使用以直接物理接触的方式与所述第一喷嘴的外表面耦合的一个或一个以上致动器来调节所述第一喷嘴的形状，其中使用所述一个或一个以上致动器来调节所述第一喷嘴的所述形状包括：所述一个或一个以上致动器响应于所述一个或一个以上致动器从电耦合到所述一个或一个以上致动器的控制器接收到基于风速的电信号而在所述第一喷嘴的所述外表面上施加力；以及

在所述第二喷嘴中使所述风加速之后，将所述风引导到所述涡轮机的叶片上。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括在所述第一喷嘴内使所述风加速之前：

在收集器中收集所述风；以及

将所述风从所述收集器引导到所述第一喷嘴。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述一个或一个以上致动器是一个或一个以上第一致动器，且所述方法进一步包括使用以直接物理接触的方式与所述收集器的外表面耦合的一个或一个以上第二致动器来调节所述收集器的形状，其中使用所述一个或一个以上第二致动器来调节所述收集器的所述形状包括所述一个或一个以上第二致动器响应于所述一个或一个以上第二致动器从所述控制器接收到电信号而在所述收集器的所述外表面上施加力。

16.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括在所述第一与第二喷嘴之间和/或在所述第二喷嘴与所述涡轮机之间泄放所述风的一部分，并将所述所泄放的风引导到另一涡轮机。