CN201751571U - 一种风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电装置，包括风力发电机、电力输送装置，该风力发电装置还包括通过支撑装置将所述风力发电机吊在空中的悬浮装置和设置于地面并与所述支撑装置相连的固定装置。这种悬浮式的风力发电装置可根据实际情况灵活调节风力发电机悬浮的高度，从离地面100米以上可延伸至中高空1000米上下，从而对高空的风力资源进行开发利用，建设成本低，占地面积小，开发范围广。

Description

一种风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电装置。 

背景技术

在我国经济迅速发展的进程中，能源问题已成为制约我国经济能否保持可持续发展的重要瓶颈，根据热力学第二定律，如果当代人把化石能源用尽，后代人就基本没有什么可以使用了，从而，如何走出能源困境是我国面临的一大难题。

面对这一难题，我国尝试逐步减少使用矿石能源，加大开发新能源、可再生能源和绿色能源，比如风电能源。但是，我国正式公布的风电能源在10米高空的情况下仅10亿千瓦，其中陆上2.5亿千瓦，海上7.5亿千瓦。由于风电能源量的大小与风速的三次方成正比，10米高空的风速比起80米高空的风速来说要小得多，以80米为基数高度增加30%，资源量就会增加2倍，达到45亿千瓦，超100米到超1000米高空的资源量将呈几何极数的增加，而现有的风电技术最多只能开发100米高空以下的资源，因此绝大部分1000米高空上下的风能资源被白白浪费掉。如果在地面建造设施来开发利用1000米高空上下的这部分资源，则每个风力发电机必须要建造一座超过埃菲尔铁塔或者迪拜塔高度的地面基础设施才能接近1000米左右的高空，这不仅没有节约资源反而造成资源的更大浪费。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供一种能够有效利用高空风能资源进行发电的风力发电装置。 

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种风力发电装置，包括风力发电机、电力输送装置，该风力发电装置还包括通过支撑装置将所述风力发电机吊在空中的悬浮装置和设置于地面并与所述支撑装置相连的固定装置。

所述悬浮装置为密封仓，该密封仓内填充有比重小于空气的气体，比如氢气或氦气。

为了适应风力从各个方向吹来时相对固定位置，所述密封仓为圆形气垫船，并且其剖面呈飞机机翼形状，从而当风力较大时产生较大浮力。

为了方便将上述气垫船放向空中或收回地面进行检修等，所述固定装置包括设置于地面的电动启闭机和连接所述电动启闭机与支撑装置的固定绳。

为了防止气垫船左右摇摆，所述固定装置还包括至少3个地面基础桩，这些地面基础桩均布于所述电动启闭机的外围并通过连接绳与所述支撑装置连接。

该风力发电装置上设置有对所述悬浮装置进行充放气的气管，以方便对悬浮装置进行充气或放气。

所述悬浮装置的顶部设置有避雷装置，避免风力发电装置雷击。

为了应对紧急情况保护设备自身不受损坏，并且避免地面建筑物或人员受到伤害，所述悬浮装置的顶部设置有降落伞。

所述电力输送装置为电缆线，所述避雷装置通过避雷线接地，所述连接绳为尼龙绳，所述电缆线、气管、避雷线分别与所述尼龙绳组合设置，并在其组合设置后的外围套装胶套。

所述支撑装置可水平或竖直设置于所述悬浮装置的下方。

由于采用了上述结构，本实用新型具有如下有益效果：

（1）开发范围广。本实用新型提供的风力发电装置将风力发电机悬浮于空中，从而可根据实际情况灵活调节风力发电机悬浮的高度，从离地面100米以上可延伸至中高空1000米上下，据美国科学家计算全世界的风能资源量为700亿千瓦，其中500亿千瓦左右集中在中高空，就我国而言有45亿千瓦左右的资源量，但30亿千瓦左右集中在中高空，采用悬浮式风力发电装置后开发范围比传统风电设备增大10倍以上。

（2）建设成本低，大大减小了占地面积。本实用新型提供的风力发电机只需根据需要在地面上设置少量几个地面基础桩，即可将风力发电机悬浮空中，并可对其位置进行限定，节约成本的同时还减小了占地面积。

（3）上述风力发电装置的悬浮装置采用圆形气垫船，并且其剖面呈飞飞机翼形状，从而适应了来自不同方向的风力，并且当风力较大时，能够产生足够大的浮力将风力发电机悬浮于空中。

（4）在本风力发电装置中，其悬浮装置的顶部设置有避雷装置，避免了高空中整个风力发电装置被雷击，安全可靠；进一步的是，该悬浮装置的顶部还设置有降落伞，当紧急情况突发时，比如气垫船破裂造成悬浮于高空的风力发电装置急速下落时，其对地面建筑物或人员造成伤害，同时也保护了风力发电装置自身不受损害。

（5）相对于现有的发电装置而言，本实用新型减轻了人类对矿石能源的过度依赖，同时又保证了人类的可持续发展，不仅产生较好的社会效益、经济效益，更重要的将产生很好的环境效益。 

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的风力发电装置的结构示意图。

图2为图1所示地面基础桩与悬浮装置的俯视图。

图3为图1所示悬浮装置的剖面图。

图4为尼龙绳与电缆线组合后的横截面示意图。

图5为尼龙绳与气管组合后的横截面示意图。

图6为尼龙绳与避雷线组合后的横截面示意图。

图7为本实用新型实施例2所述的风力发电装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1～6所示，一种风力发电装置，包括风力发电机1、电力输送装置，该风力发电装置还包括通过支撑装置2将所述风力发电机1吊在空中的悬浮装置3和设置于地面并与所述支撑装置2相连的固定装置；所述悬浮装置3为密封仓，该密封仓内填充有比重小于空气的气体；所述密封仓为圆形气垫船，其剖面呈飞机机翼形状；所述固定装置包括设置于地面的电动启闭机4和连接所述电动启闭机4与支撑装置2的固定绳5（本实用例采用钢丝绳）；所述固定装置还包括4个地面基础桩6，这些地面基础桩6均布于所述电动启闭机4的外围并通过连接绳与所述支撑装置2连接；该风力发电装置上设置有对所述悬浮装置3进行充放气的气管8；所述悬浮装置3的顶部设置有避雷装置9；所述悬浮装置3的顶部设置有降落伞10；所述电力输送装置为电缆线11，所述避雷装置9通过避雷线12接地，所述连接绳为尼龙绳7，所述电缆线11、气管8、避雷线12分别与所述尼龙绳7组合设置，并在其组合设置后的外围套装胶套13；所述支撑装置2竖直设置于所述悬浮装置3的下方。

实施例2：如图7所示，本实施例与实施例1不同的是所述支撑装置2水平设置于所述悬浮装置3的下方，其余各部件的连接方式与实施例1相同。

 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电装置，包括风力发电机、电力输送装置，其特征在于：该风力发电装置还包括通过支撑装置将所述风力发电机吊在空中的悬浮装置和设置于地面并与所述支撑装置相连的固定装置。

2.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述悬浮装置为密封仓，该密封仓内填充有比重小于空气的气体。

3.如权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于：所述密封仓为圆形气垫船，其剖面呈飞机机翼形状。

4.如权利要求1、2或3所述的风力发电装置，其特征在于：所述固定装置包括设置于地面的电动启闭机和连接所述电动启闭机与支撑装置的固定绳。

5.如权利要求4所述的风力发电装置，其特征在于：所述固定装置还包括至少3个地面基础桩，这些地面基础桩均布于所述电动启闭机的外围并通过连接绳与所述支撑装置连接。

6.如权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于：该风力发电装置上设置有对所述悬浮装置进行充放气的气管。

7.如权利要求6所述的风力发电装置，其特征在于：所述悬浮装置的顶部设置有避雷装置。

8.如权利要求7所述的风力发电装置，其特征在于：所述悬浮装置的顶部设置有降落伞。

9.如权利要求8所述的风力发电装置，其特征在于：所述电力输送装置为电缆线，所述避雷装置通过避雷线接地，所述连接绳为尼龙绳，所述电缆线、气管、避雷线分别与所述尼龙绳组合设置，并在其组合设置后的外围套装胶套。

10.如权利要求9所述的风力发电装置，其特征在于：所述支撑装置水平或竖直设置于所述悬浮装置的下方。

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