CN202194779U - 聚风型卧式高效低成本风力发电机 - Google Patents
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Abstract
一种聚风型卧式高效低成本风力发电机,主要由风轮、传动轴、发电机4、轴承座、聚风装置、风向陀、支架和圆形滑道、蓄电池、逆变器等组成。其特征在于,风轮(1)的传动轴(3)两端分别安装发电机(4),两发电机(4)和风轮(1)之间安装有轴承座(10),轴承座(10)底部接有支脚(7),支脚(7)与底座(9)的圆形滑道(8)卡接,风轮(1)可随支脚(7)在圆形滑道(8)滑动,发电机(4)的外壳通过支架(11)固定在支脚(7)上,风轮(1)下半部的前方安装有聚风装置(6),风向陀(2)分别安装在轴承座(10)和聚风装置(6)上。通过以上的改进和创新,不仅消除了现存的缺点,而且突显了很大的优势:因风轮为卧式,不用安高杆,可减少投资30~40%,因能安装在楼顶,又可多捕获风能20%,因风向陀够力,可随时正对东南西北风,因风轮较大,又安装有聚风装置,可消除风的阻力,增加风量和风速一倍多,使风能转换率提高到20%以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新能源和可再生能源发电机,特别是一种聚风型卧式高效低成本风力发电机。
背景技术
每个家庭和许多小单位每日都要用电。因石油资源紧缺,节能减排要求很高,必须大力发展新能源和可再生能源进行发电。现在国内外的风力发电机品种很多,主要有水平轴螺旋浆式和垂直轴风帆式,因产业结构和产品结构不合理,多数产品质量低,存在问题不少:
(一)现在很多企业,偏重搞大型风力发电场,而对小型户用风力发电不够重视,认为它在离网地区才适用。因此,在发展上受到很大影响,使广大城乡家庭和小单位不能安装使用。
(二)现在的小型风力发电机多为高杆式,因高杆不能负重,很易被风吹倒,使很多城乡家庭和小单位不能在楼顶或船上安装,因能量转换率很低,每台发电量很少,成本很高,尤其在微风时,缺乏广泛实用性。
(三)多数产品质量较低,性能较差。如结构不合理,启动风速高,风阻大,发电机效率低,要求75%以上,多达不到;慢充慢放专用蓄电池和功能齐全的逆变器,有的尚未过关。
为消除上述缺点,人们做了各种各样的尝试,但到目前尚未研制出一种理想产品。
发明内容
本实用新型的目的,是要消除上述存在的缺点,提供一种小型卧式可独立使用的、能够聚风高效和低成本的、能在楼顶和船上安装的聚风型卧式高效低成本风力发电机;使取之不尽,用之不竭的清洁、安全、廉价能源,能为广大城乡家庭和小单位使用,使我国严峻的能源形势,得到一些缓解。
为了达到上述目的,本实用新型采用的技术措施是:
聚风型卧式高效低成本风力发电机,风轮的传动轴两端分别安装发电机,两发电机和风轮之间安装有轴承座,轴承座底部接有支脚,支脚与底座的圆形滑道卡接,风轮可随支脚在圆形滑道滑动,发电机的外壳通过支架固定在支脚上,风轮下半部的前方安装有聚风装置,风向陀分别安装在轴承座和聚风装置上。
风轮为卧式长圆形,风轮中的风页有5片,每片长1米,宽0.3米,均匀固定在传动轴的中间。
聚风装置为一片弧形不锈钢薄板,长1米,宽0.6米,通过连杆固定在风轮下半部的前方。
风向陀为页片式,有5片,其中两片分别安装在两轴承座上,其余3片安装在聚风装置上。
发电机为马达式,是高效低速永磁发电机,有两台,每台功率为500W,安装在风轮的传动轴两端,既利于运行平稳,又可增加发电量。
底座为一圆形框架,直径约为1.1米,用槽形钢制成,上为圆形滑道,下为紧贴楼顶或船板,底座的作用:一是通过支脚的四个脚与圆形滑道连紧,对整台风力发电机起支承作用;二是通过支脚脚下的滑轮,使风轮和聚风装置随时正对东南西北风;三是通过螺丝将底座固定在楼顶或船上。
通过上述改进和创新,获得了很好的效果,突显了很大的优势:(1)风是一年四季,每日24小时,任何地方的白天、黑夜、晴天、雨天、雪天都有,是一种永恒的可再生能源,为风力发电提供了良好的条件;(2)本风力发电机的风页较大,因风页有5片,加上聚风板,不仅采风性能好,运行平稳,而且启动风速低,可提高转速一倍多,在风速不大时也可照常应用;(3)因风力发电机为卧式结构,不用安高杆,可大量安在楼顶和船上,一台发电量虽小,但广大城乡家庭和小单位都能安装使用,积小成多,就是很大的数量;(4)据测定:在50米高度捕获的风能,要比30米多20%,城市的楼顶一般都有40米以上,而高杆一般只有10多米;为建高杆所花的钱,一般要占投资的30~40%,而采用卧式就省了这部分费用;因高杆不能负重,不能安装较大的风力发电机,还易被大风吹倒,而使用卧式就不存在这些问题;(5)风电是没有污染的能源,据报道:与用煤发电相比,同样发一度电,可节约标准煤0.39Kg,水3Kg,减排二氧化碳075Kg,还有其它有害气体;每台机可用20多年,日常支出费用很少,非常符合国内外实行的节能减排政策;(6)当天的电用不完,可存放蓄电池供明天使用;如自发电不够用,还可用市电补充;国家对风力发电大力支持,购机给补贴,而发出的电也给补贴;(7)因结构科学,型式新颖、安装简便、成本较低、安全耐用、经济效益和社会效益都很好,利于推广。
附图说明
图1是本实用新型的结构图;
图2是本实用新型的剖视图。
具体实施方式
参照图1、图2,本实用新型提供的聚风型卧式高效低成本风力发电机,风轮1的传动轴3两端分别安装有发电机4,两发电机4和风轮1之间安装有轴承座10,轴承座10底部接有支脚7,支脚7与底座9的圆形滑道8卡接,风轮1可随支脚7在圆形滑道8滑动,发电机4的外壳通过支架11固定在支脚7上,风轮1下半部的前方安装有聚风装置6,风向陀2分别安装在轴承座10和聚风装置6上。
风轮1为卧式长圆形,风轮1中的风页12有5片,每片长1米,宽0.3米,均匀固定在传动轴3的中间。风页12材质为铝板,镶在角铁框内,既轻又坚固耐用。
发电机4为马达式,是高效低速永磁发电机,每台功率为500W,因风轮1为卧式,故两头都要安一台,总功率为1000W,发电机4的转轴与传动轴3之间通过法兰连接。
传动轴3为一空心钢管,直径为60毫米,长为1.2米,风轮1固定在传动轴3中部,保持平衡。
聚风装置6为一片弧形不锈钢薄板,长1米,宽0.6米,镶在角铁框内,通过连杆5固定在风轮1下半部的前方。既能为风轮聚风,又能遮住风轮的下半部,防止产生风的阻力。
风向陀2为页片式,用不锈钢板制成,有5片,其中两片分别安装在两轴承座10上,其余3片安装在聚风装置6上。其作用是使风轮能随时对正东南西北风。
支脚7脚下都安装有万向滑轮,以方便在园形滑道上滑动。为防止发电机4跟着转动,在每台发电机4的外壳上安装有支架11,支架11固定在支脚7上。
底座9为一圆形框架,直径约为1.1米,用槽形钢制成,上为圆形滑道8,下为钻有螺孔的底座9,通过滑轮主要起三个作用:一是将支脚7的四个脚与圆形滑道连紧,对整台风力发电机起支承作用;二是通过支脚7脚下的滑轮,使风轮1和聚风装置6随时正对东南西北风;三是圆形滑道8的底座9,可用螺丝固定在楼顶或船上。
使用时,本实用新型与限速安全器、蓄电池、逆变器等配合。
限速安全器是一种安全控制装置,一般风速越大,发电越多,但过高的风速会危及风力发电机的安全。本设计为手动式,即在大风来时,用一横杆档住风页,大风过后,拿掉横杆即可继续使用,既安全又简单。
蓄电池是储存电和随时向负载供电的部件,为能储存较多的电,应配容量稍大的密封免维护铅酸蓄电池;但性能要好,如充电效率要高,自放电率要低,深放电能力要强,工作温度范围要宽,使用寿命要长等。
因风力发出的电,不能直接用到家用电器上,必须用逆变器整流,变为220伏的交流电;因风力发电机为小型,应用独立运行的逆变器;因家用电器要求高,要选启动平稳、电流小、运行可靠、换流损失小、逆变效率能达到85%以上,具有短路、过载、过热、过电压、欠电压等保护和报警功能的逆变器。
蓄电池和逆变器可放在室内。通过电线将发电机与蓄电池连接,使发电机发出的电输入蓄电池;通过电线将蓄电池与逆变器连接,使蓄电池储存的电,经过整流变为220伏的交流电,最后,通过电线将逆变器与家用电器的总开关进行连接,使220伏的交流电为家用电器所用。
Claims (6)
1.一种聚风型卧式高效低成本风力发电机,其特征在于,风轮(1)的传动轴(3)两端分别安装有发电机(4),两发电机(4)和风轮(1)之间安装有轴承座(10),轴承座(10)底部接有支脚(7),支脚(7)与底座(9)的圆形滑道(8)卡接,风轮(1)可随支脚(7)在圆形滑道(8)滑动,发电机(4)的外壳通过支架(11)固定在支脚(7)上,风轮(1)下半部的前方安装有聚风装置(6),风向陀(2)分别安装在轴承座(10)和聚风装置(6)上。
2.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机,其特征在于,风轮(1)为卧式长圆形,风轮中的风页(12)有5片,每片长1米,宽0.3米,均匀固定在传动轴(3)的中间。
3.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机,其特征在于,聚风装置(6)为一片弧形不锈钢薄板,长1米,宽0.6米,通过连杆(5)固定在风轮(1)下半部的前方。
4.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机,其特征在于,风向陀(2)为页片式,有5片,其中两片分别安装在两轴承座(10)上,其余3片安装在聚风装置(6)上。
5.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机,其特征在于,发电机(4)为马达式,是高效低速永磁发电机,有两台,每台功率为500W,安装在风轮(1)的传动轴(3)两端,既利于运行平稳,又可增加发电量。
6.根据权利要求1所述的聚风型卧式高效低成本风力发电机,其特征在于,底座(9)为一圆形框架,直径约为1.1米,用槽形钢制成,上为圆形滑道(8),下为紧贴楼顶或船板,底座(9)的作用:一是通过支脚(7)的四个脚与圆形滑道(8)连紧,对整台风力发电机起支承作用;二是通过支脚(7)脚下的滑轮,使风轮(1)和聚风装置(6)随时正对东南西北风;三是通过螺丝将底座(9)固定在楼顶或船上。
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CN103437962A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-11 | 昆山建金工业设计有限公司 | 一种双面叶片风力发电装置 |
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