CN201818440U - 恒定风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种恒定功率风力发电装置，它包括风力原动机(1)、空气压缩机(2)、储气罐(6)、气轮机(7)以及发电机(8)，所述风力原动机(1)与空气压缩机(2)连接，空气压缩机(2)采用管道(3)分别与储气罐(6)以及气轮机(7)连接，所述气轮机(7)与发电机(8)连接，所述空气压缩机(2)与储气罐(6)间的管道上设置有过压控制阀(4)，所述储气罐(6)与气轮机(7)间的管道上设置有稳压控制阀(5)。采用这种结构的恒定风力发电装置能够不受风力的大小限制，稳定发电。

Description

恒定风力发电装置

技术领域：

本实用新型涉及风力发电领域，具体讲是一种恒定风力发电装置。

背景技术：

目前，加快发展大功率风力发电机组是为了充分利用风力资源，发挥风力能源在国民经济中的作用，促进节能减排工作的一个重要举措。但是随着风力发电单机功率的增大，潜在的问题也日益显现。尤其是因风力强弱变化而导致风力发电机输出的电流不稳，导致不能稳定地发电，维持电网的稳定十分费力。这个问题主要是由原设计的结构或应用要求不同引起，如不从结构入手解决问题，要解决存在的问题是比较困难的。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种能够不受风力的大小限制，能够稳定发电的恒定风力发电装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种恒定风力发电装置，它包括风力原动机、空气压缩机、储气罐、气轮机以及发电机，所述风力原动机与空气压缩机连接，空气压缩机采用管道分别与储气罐以及气轮机连接，所述气轮机与发电机连接，所述空气压缩机与储气罐间的管道上设置有过压控制阀，所述储气罐与气轮机间的管道上设置有稳压控制阀。

采用上述结构后，本实用新型具有以下优点：

本实用新型将空气压缩技术与风力发电相结合，通过储气罐的调节可大大稳定发电的功率，还可以通过对过压控制阀和稳压控制阀的调节实现对气轮机的制动或转速的调节等。风大的时候可以采用储气罐储存压缩空气，风小的时候再释放储存的压缩空气，使风力发电不再受制于风力的大小，达到稳定发电的目的。

作为改进，所述风力原动机为多个，所述空气压缩机为多个，所述多个风力原动机均和与之相对应的空气压缩机连接，所述多个空气压缩机均与储气罐连接。采用这种结构，可以布置大型的风力发电系统，从而充分利用风能，发出足够的电量。

作为优选，所述风力原动机包括外壳、底盘，所述外壳安装在底盘上，所述底盘的中心处安装有中心轴，所述中心轴上安装有多层风叶，所述每层风叶都有多个，所述每层风叶沿中心轴的周向均匀布置，所述外壳的与风叶对应的通风口处沿周向设置导向板，所述每层风叶采用托板隔开，所述中心轴的下端安装有动力轮。这种结构的风力原动机为多层宝塔式结构，首先，它将风叶保护在外壳里面，解决了现有的恒定风力发电装置一般采用风车结构，将风叶暴露在外面，从而当大风，甚至暴风来临时，易受损坏的缺点，其次，由于是多层结构，所以如果有风叶损坏，可以将风叶损坏的那层取下来维修即可，完全不影响其他层风叶的使用，非常方便，再者由于自然界的风，风向是不断变化的，采用风车结构的风力原动机必须要转动风叶的朝向以保证正面受风，非常麻烦，而采用这种结构的风力原动机，为圆筒形结构，可以周围全方位受风，而且导向板可以保证风叶受风的方向是恒定不变的，因此，不管外界是什么方向的风，什么都不用调节，风力原动机中的风叶都会朝着一个方向转动。

作为改进，所述每层托板上还设置有磁悬浮装置。采用磁悬浮装置减少了风叶和与风叶连接的托板的摩擦，做到轻风启动，微风发电。

作为改进，所述每层风叶上均设置有风帆收缩装置，所述风帆收缩装置安装在每个风叶的支撑框架上。

所述风帆收缩装置包括支撑杆、底座，所述支撑杆安装在底座上，支撑杆的上端设置有横轴，所述底座上在支撑杆的两边分别设置有风帆收放轴和绳索收放轴，所述绳索收放轴、横轴以及风帆收放轴之间通过绳索连接，所述风帆收放轴与横轴之间的绳索上设置有风帆连接件，所述风叶通过风帆连接件与绳索连接，所述风帆收放轴的外周还设置有风帆藏桶。采用这种结构，可以通过类似于可收缩窗帘的结构来调节风叶的展开面积，从而调节风叶的受力面积，当自然界风特别大的时候，可以收缩风叶的展开面积，从而使风力原动机的输出趋于稳定。

所述中心轴与每个托板之间以及中心轴与动力轮之间均采用离合器结构连接，所述离合器结构包括上联轴、下联轴、上联定位销、下联定位销、托板，所述上联定位销一端与上联轴连接，另一端与下联定位销一端的凹槽连接，所述下联定位销的另一端与下联轴连接，所述下联定位销还与托板连接，所述上联轴与下联定位销之间还采用连接键键联接。采用这种连接方式，可以使每层风叶都能单独地对中心轴提供动力，并且每层风叶的运行不会受到其他层风叶的影响，若有风叶损坏，则不会影响到风力原动机的运行。

附图说明：

附图1是本实用新型恒定风力发电装置的结构示意图；

附图2是本实用新型恒定风力发电装置中的风力原动机的结构示意图；

附图3是附图2中C-C向剖视示意图；

附图4是附图2中B处的放大示意图；

附图5是风帆收缩装置的结构示意图；

如图所示，1、风力原动机，2、空气压缩机，3、管道，4、过压控制阀，5、稳压控制阀，6、储气罐，7、气轮机，8、发电机，1.1、外壳，1.2、导向板，1.3、风叶，1.4、中心轴，1.5、磁悬浮装置，1.6、通风口，1.7、底盘，1.8、动力轮，1.9、托板，1.10、风帆收缩装置，1.11.1、上联轴，1.11.3下联轴，1.11.4、上联定位销，1.11.5、下联定位销，1.11.6、连接键，1.10.1、横轴，1.10.2、风帆连接件，1.10.3、支撑杆，1.10.4、绳索，1.10.5、风帆藏桶，1.10.6、风帆收放轴，1.10.7、绳索收放轴，1.10.8、底座。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如附图1所示，本实用新型一种恒定风力发电装置，它包括风力原动机1、空气压缩机2、储气罐6、气轮机7以及发电机8，所述风力原动机1与空气压缩机2连接，空气压缩机2采用管道3分别与储气罐6以及气轮机7连接，所述气轮机7与发电机8连接，所述空气压缩机2与储气罐6间的管道上设置有过压控制阀4，所述储气罐6与气轮机7间的管道上设置有稳压控制阀5。

本实用新型的工作原理为风力推动风力原动机1工作，带动空气压缩机2生产压缩空气并经管道3输送到气轮机7；当管道3内压缩空气的压力超过核定值时，将多余的压缩空气通过过压控制阀4输入储气罐6贮存；而当管道3内压缩空气的压力小于核定值时，将储气罐6贮存的压缩空气通过稳压控制阀5输出压缩空气，使输送给气轮机7的压缩空气保持稳定，以保证气轮机7的平稳运转，从而控制发电机8输出电流的稳定。

作为改进，所述风力原动机1为多个，所述空气压缩机2为多个，所述多个风力原动机1均和与之相对应的空气压缩机2连接，所述多个空气压缩机2均与储气罐6连接。

如附图2、3、4所示，所述风力原动机1包括外壳1.1、底盘1.7，所述外壳1.1安装在底盘1.7上，所述底盘1.7的中心处安装有中心轴1.4，所述中心轴1.4上安装有多层风叶1.3，所述每层风叶1.3都有多个，所述每层风叶1.3沿中心轴1.4的周向均匀布置，所述外壳1.1的与风叶1.3对应的通风口1.6处沿周向设置导向板1.2，所述每层风叶1.3采用托板1.9隔开，所述中心轴1.4的下端安装有动力轮1.8。所述风叶1.3采用帆布以及设置在帆布两面用来维持风叶形状的支撑框架连接组成。

所述中心轴1.4与每个托板1.9之间以及中心轴1.4与动力轮1.8之间均采用离合器结构连接，所述离合器结构包括上联轴1.11.1、下联轴1.11.3、上联定位销1.11.4、下联定位销1.11.5、托板1.9，所述上联定位销1.11.4一端与上联轴1.11.1连接，另一端与下联定位销1.11.5一端的凹槽连接，所述下联定位销1.11.5的另一端与下联轴1.11.3连接，所述下联定位销1.11.5还与托板1.9连接，所述上联轴1.11.1与下联定位销1.11.5之间还采用连接键1.11.6键连接。所述上联轴1.11.1、下联轴1.11.3、上联定位销1.11.4、下联定位销1.11.5连接组成了中心轴1.4，所述上联轴1.11.1与下联定位销1.11.5之间还采用连接键1.11.6键连接，由于键连接为常用的连接方式，故不在此详述。

采用这种结构的风力原动机为多层宝塔式结构，首先，它将风叶保护在外壳里面，解决了现有的恒定风力发电装置一般采用风车结构，将风叶暴露在外面，从而当大风，甚至暴风来临时，易受损坏的缺点，其次，由于是多层结构，所以如果有风叶损坏，可以将风叶损坏的那层取下来维修即可，完全不影响其他层风叶的使用，非常方便，再者由于自然界的风，风向是不断变化的，采用风车结构的风力原动机必须要转动风叶的朝向以保证正面受风，非常麻烦，而采用这种结构的风力原动机，为圆筒形结构，可以周围全方位受风，而且导向板可以保证风叶受风的方向是恒定不变的，因此，不管外界是什么方向的风，什么都不用调节，风力原动机中的风叶都会朝着一个方向转动。

作为改进，所述每层托板1.9上还设置有磁悬浮装置1.5。

作为改进，所述每层风叶1.3上均设置有风帆收缩装置1.10，所述风帆收缩装置1.10安装在每个风叶1.3的支撑框架上。所述风帆收缩装置1.10包括支撑杆1.10.3、底座1.10.8，所述支撑杆1.10.3安装在底座1.10.8上，支撑杆1.10.3的上端设置有横轴1.10.1，所述底座1.10.8上在支撑杆1.10.3的两边分别设置有风帆收放轴1.10.6和绳索收放轴1.10.8，所述绳索收放轴1.10.8、横轴1.10.1以及风帆收放轴1.10.6之间通过绳索1.10.4连接，所述风帆收放轴1.10.6与横轴1.10.1之间的绳索1.10.4上设置有风帆连接件1.10.2，所述风叶1.3通过风帆连接件1.10.2与绳索1.10.4连接，所述风帆收放轴1.10.6的外周还设置有风帆藏桶1.10.5。采用这种结构，可以通过类似于可收缩窗帘的结构来调节风叶的展开面积，从而调节风叶的受力面积，当自然界风特别大的时候，可以收缩风叶的展开面积，从而使风力原动机的输出趋于稳定。

Claims (7)

1.一种恒定风力发电装置，其特征在于：它包括风力原动机(1)、空气压缩机(2)、储气罐(6)、气轮机(7)以及发电机(8)，所述风力原动机(1)与空气压缩机(2)连接，空气压缩机(2)采用管道(3)分别与储气罐(6)以及气轮机(7)连接，所述气轮机(7)与发电机(8)连接，所述空气压缩机(2)与储气罐(6)间的管道上设置有过压控制阀(4)，所述储气罐(6)与气轮机(7)间的管道上设置有稳压控制阀(5)。

2.根据权利要求1所述的恒定风力发电装置，其特征在于：所述风力原动机(1)为多个，所述空气压缩机(2)为多个，所述多个风力原动机(1)均和与之相对应的空气压缩机(2)连接，所述多个空气压缩机(2)均与储气罐(6)连接。

3.根据权利要求1所述的恒定风力发电装置，其特征在于：所述风力原动机(1)包括外壳(1.1)、底盘(1.7)，所述外壳(1.1)安装在底盘(1.7)上，所述底盘(1.7)的中心处安装有中心轴(1.4)，所述中心轴(1.4)上安装有多层风叶(1.3)，所述每层风叶(1.3)都有多个，所述每层的多个风叶(1.3)沿中心轴(1.4)的周向均匀布置，所述外壳(1.1)的与风叶(1.3)对应的通风口(1.6)处沿周向设置多个导向板(1.2)，所述每层风叶(1.3)采用托板(1.9)隔开，所述中心轴(1.4)的下端安装有动力轮(1.8)。

4.根据权利要求3所述的恒定风力发电装置，其特征在于：所述风力原动机的每层托板(1.9)上还设置有磁悬浮装置(1.5)。

5.根据权利要求3所述的恒定风力发电装置，其特征在于：所述风力原动机的每层风叶(1.3)上均设置有风帆收缩装置(1.10)，所述风帆收缩装置(1.10)安装在每个风叶(1.3)的支撑框架上。

6.根据权利要求3所述的恒定风力发电装置，其特征在于：所述风力原动机的中心轴(1.4)与每个托板(1.9)之间以及中心轴(1.4)与动力轮(1.8)之间均采用离合器结构连接，所述离合器结构包括上联轴(1.11.1)、下联轴(1.11.3)、上联定位销(1.11.4)、下联定位销(1.11.5)、托板(1.9)，所述上联定位销(1.11.4)一端与上联轴(1.11.1)连接，另一端与下联定位销(1.11.5)一端的凹槽连接，所述下联定位销(1.11.5)的另一端与下联轴(1.11.3)连接，所述下联定位销(1.11.5)还与托板(1.9)连接，所述上联轴(1.11.1)与下联定位销(1.11.5)之间采用连接键(1.11.6)键联接。 

7.根据权利要求5所述的恒定风力发电装置，其特征在于：所述风帆收缩装置包括支撑杆(1.10.3)、底座(1.10.8)，所述支撑杆(1.10.3)安装在底座(1.10.8)上，支撑杆(1.10.3)的上端设置有横轴(1.10.1)，所述底座(1.10.8)上在支撑杆(1.10.3)的两边分别设置有风帆收放轴(1.10.6)和绳索收放轴(1.10.8)，所述绳索收放轴(1.10.8)、横轴(1.10.1)以及风帆收放轴(1.10.6)之间通过绳索(1.10.4)连接，所述风帆收放轴(1.10.6)与横轴(1.10.10之间的绳索(1.10.4)上设置有风帆连接件(1.10.2)，所述风叶(1.3)通过风帆连接件(1.10.2)与绳索(1.10.4)连接，所述风帆收放轴(1.10.6)的外周还设置有风帆藏桶(1.10.5)。 

Images