CN105781885A - 一种室内风力发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种室内风力发电系统，该系统包括风室、储能装置和抽风装置，其中风室包括一个进风口、一个出风口和n个并列设置的风道，n个风道中每个风道包括入口、出口和设置在入口和出口之间的p组风力发电机组，所述风力发电机组中每组风力发电机组包括q个风力发电机；储能装置与各个风力发电机相连，用于储存风力发电机所产生的电能；抽风装置与风室出风口相连，包括抽风机和动力单元；其中，n、p、q为自然数。

Description

一种室内风力发电系统
技术领域
本发明涉及风力发电领域。更具体地，涉及一种室内风力发电系统。
背景技术
现有的大型风力发电站，依靠风机叶片吸收风能后通过变速装置来带动风力发电机组旋转产生电能。这种设备存在的缺陷是：只能根据风资源的情况来决定发电量，如果在风力多、风力大的地方，可能利用现有发电设备装置发电；在风力少、风力小的地方则难以形成发电，而且由于风力的忽大忽小，忽强忽弱性，使得现有的发电站设备装置不容易形成稳定、可靠的发电。另外，大型风力发电站的风机塔通常造价极高，占地面积大，一般要距离500-1000米才能安装一个，使得管理维护上较困难，投资大，年产电量低，发出的电压忽高忽低，产生的电压电流不稳定，且在气候恶劣地区容易损坏设备。
因此，需要提供一种室内风力发电系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室内风力发电系统。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种室内风力发电系统，该系统包括风室、储能装置和抽风装置，其中风室包括一个进风口、一个出风口和n个并列设置的风道，n个风道中每个风道包括入口、出口和设置在入口和出口之间的p组风力发电机组，p组风力发电机组中每组风力发电机组包括q个风力发电机；储能装置与各个风力发电机相连，用于储存所述风力发电机的电能；抽风装置与风室出风口相连，包括抽风机和动力单元；其中，n、p、q为自然数。
优选地，第一风道出口与所述抽风机相连，第一风道入口与第二风道出口相通，第k风道入口与第k+1风道出口相通，第n风道出口与第n-1风道入口相通，第n风道入口与所述风室进风口相通，保证各个风道密闭地串联连接，其中，k为自然数且1＜k＜n。
优选地，风室设置为m层结构，多层结构时，上下层之间设置通风孔，用于气流的流通，其中，m为自然数且m≥1。
优选地，风室出风口上设置有聚风装置，用于汇聚微风或自然无序的风能，该聚风装置为喇叭口形状或具有汇聚气流作用的其他形状，聚风装置上设置有过滤网，用于过滤气流中的杂物。
优选地，抽风装置动力单元用于为抽风机提供能量，其能量来源为燃油、蓄电池或外接供电电源，在抽风机启动时，由动力单元为抽风机提供能量，抽风机类型与动力单元提供的能量形式相匹配。
进一步优选地，动力单元与储能装置相连，为所述抽风机提供电能，改室内风力发电系统工作后，储能装置储存的电能可以为抽风装置提供动力。
进一步优选地，抽风装置还包括动力控制单元，用于控制抽风机的动力来源在动力单元和储能装置之间进行切换。
优选地，风力发电机为水平轴风力发电机或垂直轴风力发电机。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种室内风力发电系统，整个发电设备设置在室内，造价低，易于管理维护，所产生的电压平衡、可靠，全年无论风力大小多少，均可恒定产生发电的大型室内风力发电站。
1.本发明提供的一种室内风力发电系统，造价成本低，由于所有控制与转换装置和发电机组全部设置在室内，减少了室外风力发电机布局设置，极大地降低了发电站的制造成本，而且，不需要500-1000米安装一个风力发电机，节省的占地面积，也利于集中管理；
2.本发明提供的一种室内风力发电系统，发电平稳可靠，自然能源被转换至储能装置以后，能均匀平稳源源不断的传输给用电设备，使发电机电压稳定，无波击状态，确保了发电设备和发电量的平稳可靠；
3.能够全天候进行发电，以前发电机直接靠风力发电机带动，全靠吸收风力来发电，无风状态或微风状态很难形成发电，而本发明设备将自然无序的风能或其他能源转换成电能后储蓄在蓄电池内，采用均匀恒定的方式传输到风力发电机组，即使在微风或无风的状态下，并能达到全年满负荷发电的目的。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出一种室内风力发电系统结构示意图。
图2示出一种室内风力发电系统的风室结构示意图。
图3示出一种室内风力发电系统的风室与抽风机连接关系示意图。
图4示出一种带聚风装置的室内风力发电系统结构示意图。
图5示出一种室内风力发电系统的空气流动方向示意图。
图6示出风室结构中入口及出口结构关系示意图。
图7示出发电机及发电机组结构示意图。
图8示出一种两层结构的室内风力发电系统的风室结构示意图。
图9示出一种两层结构的室内风力发电系统的空气流动方向示意图。
图10示出一个实施例中室内风力发电系统结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示的一种室内风力发电系统，该系统包括风室、储能装置和抽风装置，其中抽风装置包括抽风机5、动力单元和动力控制单元。系统工作时，抽风机5运转产生机械风，在压强的作用下，风室内产生空气流动，进而带动风室内风力发电机G工作，风力发电机G产生的电能储存到储能装置中。
抽风装置中动力单元用于为抽风机提供能量，其能量来源为燃油、蓄电池或外接供电电源，在抽风机启动时，由动力单元为抽风机提供能量，抽风机类型与动力单元提供的能量形式相匹配。
另一种工作方式为：动力单元与储能装置相连，为所述抽风机提供电能，该室内风力发电系统工作后，储能装置储存的电能可以为抽风装置提供动力。抽风装置还包括动力控制单元，用于控制抽风机的动力来源在动力单元和储能装置之间进行切换。
图2示出一种室内风力发电系统的风室结构示意图，风室包括一个进风口1、一个出风口2和n个并列设置的风道3，n个风道中每个风道包括入口a(见图6)、出口b(见图6)和设置在入口和出口之间的p组风力发电机组4，p组风力发电机组中每组风力发电机组包括q个风力发电机G(见图7)，其中，n、p、q为自然数。
储能装置(图中未标出)与各个风力发电机G相连，用于储存所述风力发电机的电能；抽风装置与风室出风口2相连，包括抽风机和动力单元，图3示出一种室内风力发电系统的风室与抽风机5连接关系示意图。
图6示出风室结构中入口及出口结构关系示意图，图中靠近出风口2侧风道为第一风道，靠近进风口1侧风道为第n风道。第一风道出口b1与所述抽风装置相连，第一风道入口a1与第二风道出口b2相通，第k风道入口ak与第k+1风道出口bk+1相通，第n风道出口bn与第n-1风道入口an-1相通，第n风道入口an与所述风室进风口1相通，保证各个风道密闭地串联连接，其中，k为自然数且1＜k＜n。图5示出一种室内风力发电系统的空气流动方向示意图。
图7示出发电机及发电机组结构示意图，应注意的是，图中仅为发电机组成发电机组的示意图，不代表具体的连接方式，本领域技术人员应了解多个发电机组成发电机组的具体方式。
一个实施例中，该系统中风室还包括聚风和过滤功能。图4示出一种带聚风装置的室内风力发电系统结构示意图。风室出风口上设置有聚风装置6，用于汇聚微风或自然无序的风能，该聚风装置为喇叭口形状或具有汇聚气流作用的其他形状，聚风装置上设置有过滤网7，用于过滤气流中的杂物。
另一个实施例中，该系统中风室为多层结构。图8示出一种两层结构的室内风力发电系统的风室结构示意图，风室设置为m层结构，多层结构时，上下层之间设置通风孔8，用于气流的流通。图9示出一种两层结构的室内风力发电系统的空气流动方向示意图，其中，m为自然数且m≥1。
应该注意的是，本发明具体实施方式以m＝2做说明，本领域技术人员能够知道，风室可以为多层结构。
还应注意的是，以上各实施例中结构可以组合到一个新的实施例中，也应在本发明的保护范围之内。
图10示出一个实施例中室内风力发电系统结构示意图，在该实施例中，共有n＝7个风道3，每个风道中有p＝4组风力发电机组4，且每组风力发电机组中包括q＝6个风力发电机G。
本发明中的风力发电机为水平轴风力发电机或垂直轴风力发电机。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种室内风力发电系统，其特征在于，该系统包括风室、储能装置和抽风装置，其中
风室包括一个进风口、一个出风口和n个并列设置的风道，所述n个风道中每个风道包括入口、出口和设置在所述入口和出口之间的p组风力发电机组，所述p组风力发电机组中每组风力发电机组包括q个风力发电机；
储能装置与所述各个风力发电机相连，用于储存所述风力发电机的电能；
抽风装置与所述风室出风口相连，包括抽风机和动力单元；
其中，n、p、q为自然数。
2.根据权利要求1所述的室内风力发电系统，其特征在于，所述第一风道出口与所述抽风机相连，第一风道入口与第二风道出口相通，第k风道入口与第k+1风道出口相通，第n风道出口与第n-1风道入口相通，第n风道入口与所述风室进风口相通，其中，k为自然数且1＜k＜n。
3.根据权利要求2所述的室内风力发电系统，其特征在于，所述风室设置为m层结构，其中，m为自然数且m≥1。
4.根据权利要求3所述的室内风力发电系统，其特征在于，所述风室出风口上设置有聚风装置，所述聚风装置上设置有过滤网。
5.根据权利要求4所述的室内风力发电系统，其特征在于，所述抽风装置的动力单元用于为抽风机提供能量，其能量来源为燃油、蓄电池或外接供电电源。
6.根据权利要求5所述的室内风力发电系统，其特征在于，所述动力单元与所述储能装置相连，为所述抽风机提供电能。
7.根据权利要求6所述的室内风力发电系统，其特征在于，所述抽风装置还包括动力控制单元，用于控制所述抽风机的动力来源在所述动力单元和所述储能装置之间进行切换。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的室内风力发电系统，其特征在于，所述风力发电机为水平轴风力发电机或垂直轴风力发电机。
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