CN107910902A - 一种乡村家用聚能增效风力发电系统 - Google Patents

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Abstract

一种乡村家用聚能增效风力发电系统，包括N个聚风增效风力发电器，N≥2，以及配供电控制装置、电缆和并网控制装置；N个聚风增效风力发电器通过电缆与配供电控制装置电连接，配供电控制装置与乡村用户负载连接和/或通过并网控制装置与电网电连接；聚风增效风力发电器包括万向汇风引风装置和聚风增效装置，万向汇风引风装置为沿圆周均布有多个引风通道的筒体，聚风增效装置为两端扩大中间缩小的腰鼓形筒体，筒体两端开口，形成增效风道，散风负压口端底部固定在支架上。本发明可视不同地形地貌灵活布置，安装简单，维护使用方便，可高效地利用乡村风能发电，服务于乡村的乡村家用聚能增效风力发电系统。

Description

一种乡村家用聚能增效风力发电系统
技术领域
本发明涉及发电系统，具体是涉及一种乡村家用聚能增效风力发电系统。
背景技术
当前，许多农村地区电力紧张，缺电停电仍为常事，甚至有些边远山区至今都没用上电，给村民的生产生活带来诸多不便。而目前，电力的供应仍以燃煤火电为主，所用的电力是用矿物质能源煤燃烧转化为蒸汽能发电，所得电力仅为燃煤能量的约三分之一，一则产生大量的温室气体CO2和SO2、CO、NOx及未燃尽碳氢化合物，破坏地球生态环境，二则燃煤转化为电力的过程中损失了约三分之二的能量，远距离输送亦存在损耗，且投资巨大。
在清洁能源领域，水电、风电、太阳能发电已引起足够的重视，但在许多乡村不太适宜于建太阳能电站条件且与牧耕冲突，而目前的水电工程和风电工程投资巨大且水电需有筑坝条件，因此风力发电成为部分地区的首选，但风力发电领域使用的装置基本为大型风力发电机，投资大，且对地域要求较高，对风能的利用缺乏机动性、灵活性。因此，对于解决部分乡村家用电的问题，缺少一种投资小，安装操作简捷，可满足乡村家庭生产生活用电的发电系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种可视不同地形地貌灵活布置，安装简单，维护使用方便，可高效地利用乡村风能发电，服务于乡村的乡村家用聚能增效风力发电系统。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种乡村家用聚能增效风力发电系统，包括N个聚风增效风力发电器，N≥2，以及配供电控制装置、电缆和并网控制装置；所述N个聚风增效风力发电器通过电缆与配供电控制装置电连接，所述配供电控制装置与乡村用户负载连接和/或通过并网控制装置与电网电连接；所述聚风增效风力发电器包括万向汇风引风装置、聚风增效装置、发电装置和支架，所述万向汇风引风装置为沿圆周均布有多个引风通道的筒体，所述聚风增效装置为两端扩大中间缩小的腰鼓形筒体，腰鼓形筒体两端开口，形成增效风道，腰鼓形筒体上端为汇风进口，腰鼓形筒体下端为散风负压口，散风负压口边向外上卷，散风负压口端底部通过支撑杆固定在支架上；所述万向汇风引风装置的筒体与聚风增效装置的汇风进口相连通。
进一步，所述配供电控制装置包括控制器、汇流排、信号采集模块、处理模块、报警模块、显示模块、逆变模块和储能设备；所述电缆包括电力电缆和信号电缆，所述聚风增效风力发电器和控制器的数量均为N个，每个聚风增效风力发电器的电力输出端均通过电力电缆与对应的控制器的电力输入端相连；每控制器的电力输出端均与汇流排连接；第一个控制器的信号输入端通过信号电缆与信号采集模块的输入接口连接，第一个控制器的信号输出端与第二个控制器的信号输入端连接，第二个控制器的信号输出端与第三个控制器的信号输入端连接，第N-1个控制器的信号输出端与第N个控制器的信号输入端连接，第N个控制器的信号输出端与终端电阻连接；所述信号采集模块的输出接口、显示模块和报警模块均与处理模块连接，所述逆变模块的输入口、蓄能设备的接线端均与汇流排连接；所述并网控制装置与汇流排连接。
进一步，所述发电装置包括主轴、旋流涡轮和/或旋流叶轮、勺式风轮/球形风轮/斗式风轮、增速器和发电机，所述主轴纵向穿过万向汇风引风装置的筒体和聚风增效装置的筒体，所述旋流涡轮和/或旋流叶轮设于主轴的中下部，所述旋流涡轮和/或旋流叶轮位于聚风增效装置的筒体中部的最大收缩处，所述勺式风轮/球形风轮/斗式风轮设于主轴顶部，所述勺式风轮/球形风轮/斗式风轮位于万向汇风引风装置筒体的上外部，所述增速器与主轴相连，所述发电机与增速器相连，所述增速器和发电机设置在支架的箱体内。
进一步，在聚风增效风力发电器上还设置有直接由聚风增效风力发电器供电的感应型LED照明灯和声光装饰用品。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
（1）适用于不同地形地貌的广阔的乡村或山村，可在不影响生态环境的条件下，布置若干个汇风聚能增效风力发电机组成或发电引流高效发电，系统安装简便，投资少，见效快，利于保护乡村原生态地形地貌、保护乡村的生态平衡，利于乡村的生态文明建设。
（2）利用设置于乡村自然条件下的若干个汇风聚能增效风力发电机组成发电系统高效发电，并实施集中管理和供电，可低成本的解决乡村居民的生活和生产用电需求，利于环境保护。
（3）本乡村家用聚能增效风力发电系统投资小，安装简单，维护使用方便，可在保护生态环境的情况下高效安全的利用乡村风能持续稳定的发电供电，利于广阔乡村或山村对风能的开发利用和创收致富。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是图1所示实施例的聚风增效风力发电器结构示意图。
图3是本发明实施例2的结构示意图。
图中：1-聚风增效风力发电器、110-万向汇风引风装置、111-聚风增效装置、112-发电装置、113-支架、2-配供电控制装置、21-控制器、22-汇流排、23-信号采集模块、24-处理模块、25-报警模块、26-显示模块、27-逆变模块、28-储能设备、31-电力电缆、32-信号电缆、33-终端电阻、4-并网控制装置。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
参照图1，本实施例乡村家用聚能增效风力发电系统，包括聚风增效风力发电器1、配供电控制装置2、电缆3和并网控制装置4，配供电控制装置2包括控制器21、汇流排22、信号采集模块23、处理模块24、报警模块25、显示模块26、逆变模块27和储能设备28；电缆3包括电力电缆31和信号电缆32，聚风增效风力发电器1和控制器21的数量均为N个，每个聚风增效风力发电器1的电力输出端均通过电力电缆31与对应的控制器21的电力输入端相连；每控制器21的电力输出端均与汇流排22连接；第一个控制器21的信号输入端通过信号电缆32与信号采集模块23的输入接口连接，第一个控制器21的信号输出端与第二个控制器21的信号输入端连接，第二个控制器21的信号输出端与第三个控制器21的信号输入端连接，依次类推，第N-1个控制器21的信号输出端与第N个控制器21的信号输入端连接，第N个控制器21的信号输出端与终端电阻33连接；信号采集模块23的输出接口、显示模块26和报警模块25均与处理模块24连接，逆变模块27的输入口、蓄能设备28的接线端均与汇流排22连接；并网控制装置4与汇流排22连接。
参照图2，聚风增效风力发电器1包括万向汇风引风装置110、聚风增效装置111、发电装置112和支架113。万向汇风引风装置110为沿圆周均布有3-8个引风通道的筒体，聚风增效装置111为两端扩大中间缩小的腰鼓形筒体，腰鼓形筒体两端开口，形成增效风道，腰鼓形筒体上端为汇风进口，腰鼓形筒体下端为散风负压口，散风负压口边向外上卷，散风负压口端底部通过支撑杆固定在支架113上；万向汇风引风装置110的筒体与聚风增效装置111的汇风进口相连通，万向汇风引风装置110用于诱导气体流动，并引入各个方向的气流汇集到聚风增效装置111的筒体内；散风负压口用于负压抽吸散风，加快增效风道内中部风速，提高风力动能。
发电装置112包括主轴、旋流涡轮、旋流叶轮、勺式风轮、增速器和发电机，主轴纵向穿过万向汇风引风装置110的筒体和聚风增效装置111的筒体，旋流涡轮和旋流叶轮设于主轴的中下部，旋流涡轮和旋流叶轮位于聚风增效装置111的筒体中部的最大收缩处，勺式风轮设于主轴顶部，勺式风轮位于万向汇风引风装置110筒体的上外部，增速器与主轴相连，发电机与增速器相连，增速器和发电机设置在支架113的箱体内，用于将聚风增效装置111所聚集增速的风能驱动主轴旋转，转换为电能，发电装置112和配供电控制装置2以电缆电连接。
本实施例中N=10，即聚风增效风力发电器1和控制器21的数量均为10个。
实施例2
参照图3，本实施例与实施例1的区别在于：包含200个汇水增效发电器1和200个控制器21；在聚风增效风力发电器上设置有直接由聚风增效风力发电器供电的感应型LED照明灯和声光装饰用品。其余同实施例1。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种乡村家用聚能增效风力发电系统，其特征在于：包括N个聚风增效风力发电器，N≥2，以及配供电控制装置、电缆和并网控制装置；所述N个聚风增效风力发电器通过电缆与配供电控制装置电连接，所述配供电控制装置与乡村用户负载连接和/或通过并网控制装置与电网电连接；所述聚风增效风力发电器包括万向汇风引风装置、聚风增效装置、发电装置和支架，所述万向汇风引风装置为沿圆周均布有多个引风通道的筒体，所述聚风增效装置为两端扩大中间缩小的腰鼓形筒体，腰鼓形筒体两端开口，形成增效风道，腰鼓形筒体上端为汇风进口，腰鼓形筒体下端为散风负压口，散风负压口边向外上卷，散风负压口端底部通过支撑杆固定在支架上；所述万向汇风引风装置的筒体与聚风增效装置的汇风进口相连通。
2.如权利要求1所述的乡村家用聚能增效风力发电系统，其特征在于：所述配供电控制装置包括控制器、汇流排、信号采集模块、处理模块、报警模块、显示模块、逆变模块和储能设备；所述电缆包括电力电缆和信号电缆，所述聚风增效风力发电器和控制器的数量均为N个，每个聚风增效风力发电器的电力输出端均通过电力电缆与对应的控制器的电力输入端相连；每控制器的电力输出端均与汇流排连接；第一个控制器的信号输入端通过信号电缆与信号采集模块的输入接口连接，第一个控制器的信号输出端与第二个控制器的信号输入端连接，第二个控制器的信号输出端与第三个控制器的信号输入端连接，第N-1个控制器的信号输出端与第N个控制器的信号输入端连接，第N个控制器的信号输出端与终端电阻连接；所述信号采集模块的输出接口、显示模块和报警模块均与处理模块连接，所述逆变模块的输入口、蓄能设备的接线端均与汇流排连接；所述并网控制装置与汇流排连接。
3.如权利要求1或2所述的乡村家用聚能增效风力发电系统，其特征在于：所述发电装置包括主轴、旋流涡轮和/或旋流叶轮、勺式风轮/球形风轮/斗式风轮、增速器和发电机，所述主轴纵向穿过万向汇风引风装置的筒体和聚风增效装置的筒体，所述旋流涡轮和/或旋流叶轮设于主轴的中下部，所述旋流涡轮和/或旋流叶轮位于聚风增效装置的筒体中部的最大收缩处，所述勺式风轮/球形风轮/斗式风轮设于主轴顶部，所述勺式风轮/球形风轮/斗式风轮位于万向汇风引风装置筒体的上外部，所述增速器与主轴相连，所述发电机与增速器相连，所述增速器和发电机设置在支架的箱体内。
4.如权利要求1或2所述的乡村家用聚能增效风力发电系统，其特征在于：在聚风增效风力发电器上还设置有直接由聚风增效风力发电器供电的感应型LED照明灯和声光装饰用品。
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