CN201723366U - 带集流罩的风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种带集流罩的风力发电装置，它由集流罩、涡轮或风轮、发电机、风向转轴组成，集流罩呈喇叭形、锥面形或回转弧面形，进口大端呈圆形或方形。依靠集流罩将自然来风加速，从而推动多级涡轮(或风轮)，使涡轮(或风轮)轴获得较一般桨叶轴更高的转速。其优点是，集流罩可以接收比桨叶更大面积的风能，并使其加速，从而推动涡轮(或风轮)高速转动，风能利用率高，不用增速机构，结构简单，造价低。可广泛应用于设计出各种规格的风力发电装置。

Description

带集流罩的风力发电装置 
技术领域
本实用新型涉及一种带集流罩的风力发电装置。 
背景技术
目前，公知的风力发电装置无论是水平轴的还是竖直轴的，都是由自然风直接吹动桨叶或风轮，为了能接收更大的风能，必需将桨叶或风轮作得很大，即便如此所直接获得的转速都非常低，因此必需附加增速机构，其结果是装置庞大，增加耗能，增大成本。如果能在较小的风轮尺寸下获得较高转速，又能获得很大面积的风能，则最有效的方法就是增加一个风能接收的集流罩，它结构简单，能将一个很大面积的来风加速，并推动涡轮或风轮，从而获得涡轮(或风轮)轴较高的转速，这样就可以直接推动发电机轴转动。这就是本实用新型发明的目的。它无疑具有很多优越性。目前在这方面考虑的相近专利多为戚永维先生的200720011997.6，200720012616.6，200710011219.1，200520133674.5等都是讨论“风动式风力发电机”类的专利，其共同缺点都是结构复杂，又想适应弱风，又要适应特强风，所述结构较难实际应用。本实用新型提供一种结构简单，经济合理的装置，来达到上述目的。 
发明内容
为了克服现有的风力发电装置的上述缺点，本实用新型提供一种带集流罩的风力发电装置，它在风力发电机的前端固定了一个很大的、结构简单的集流罩，依靠集流罩将自然来风加速，从而推动多级涡轮(或风轮)，使涡轮(或风轮)轴获得较一般桨叶轴更高的转速，由此可以直接带动发电机轴转动发电。 
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在风力发电机的前端固定一个很大的集流罩，集流罩呈喇叭形、锥面形或回转弧面形，进口大端呈圆形或方形，将自然来风加速，并推动多级涡轮(或风轮)，由涡轮(或风轮)轴直接带动发电机轴，实现风力发电。 
本实用新型的具体结构是：它由集流罩、涡轮或风轮、发电机、风向转轴组成，集流罩呈喇叭形、锥面形或回转弧面形，进口大端呈圆形或方形。 
本实用新型的有益效果是：可以在最低的制作成本下，实现最大限度地收集风能，并将其加速，由于采用了成熟的涡轮(或风轮)机技术，可以获得涡轮(或风轮)轴的转速远高于现有风力发电的桨叶轴的转速，从而可以方便地带动发电机发电，减少了增速机构，减少了要大桨叶或风轮，结构简洁、可靠，能效高，制作成本可能是最低的。 
由于采用了集流罩，因此要求的最低风速限制也应该相应降低，也就是说在现有桨叶式风力发电机中，要求最小风速＞2.5m/s的限制，应该相应降低，可能在1.5m/s的条件下，也可以正常发电。 
同时，在同样集流面积的条件下，桨叶式的风力发电装置的风能利用率不足35％，风轮式的风力发电装置，风能利用率不到40％，而本带集流罩的风力发电装置，风能利用率可以到90％。而且结构简单，造价不到桨叶式的10％。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 
图1是本实用新型的水平轴的带集流罩的涡轮前置式风力发电装置的结构原理图。 
图2是本实用新型的水平轴的带集流罩的涡轮后置式风力发电装置的结构原理图。 
图3是本实用新型的垂直轴的带集流罩的风力发电装置的结构原理图。 
图4是图3装置的后向视图。 
图中：1.集流罩，2.多级涡轮(或风轮)，3.发电机，4.风向转轴。 
具体实施方式
在图1，图2中，迎面来的自然风流进集流罩(1)，经集流罩(1)壁面加速，进入多级涡轮中，推动涡轮转动，涡轮轴与发电机(3)的轴直联，从而带动发电机转子发电。风向转轴(4)是为了适应不同方向的来风，防止集流罩倒置而设置的。所述的多级涡轮图1中是三级涡轮，前后排列了三列涡轮叶片；图2中是五级涡轮，前后排列了五列涡轮叶片。 
集流罩形面可以是锥面形，喇叭形，回转弧面形，可以实现自然风的流线加速。为了节省材料和最大面积接收风力，大端进口可以呈圆形、正方形或矩形。 
在图3所示实施例中，由于是竖直轴的风力发电装置，经集流罩(1)壁面加速的自然风进入多级风轮中，推动风轮转动，风轮轴与发电机(3)的轴直联，从而带动发电机转子发电。由于是风轮，集流罩(1)导入的风口是偏置的，只进入多级风轮作功的半轮一边。从而可以全部利用迎面的来风。但风向转轴(4)与进风口竖直轴线一致。图4中是七级水平涡轮，上下排列了七列涡轮叶片。 
为了保证适应风向的改变，图1，图2中列出了两种风向转动轴的位置设置方案。最佳的方案是图2和图3。 

Claims (1)

1.一种带集流罩的风力发电装置，其特征是：装置结构由集流罩、涡轮或风轮、发电机、风向转轴组成，集流罩呈喇叭形、锥面形或回转弧面形，进口大端呈圆形或方形。 
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102748229A (zh) * 2012-07-06 2012-10-24 长春工程学院 聚风式新型风力发电装置
CN104895746A (zh) * 2015-06-05 2015-09-09 东北电力大学 一种隧道内微型风力发电利用系统

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CN102748229A (zh) * 2012-07-06 2012-10-24 长春工程学院 聚风式新型风力发电装置
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