CN203892113U - 兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置 - Google Patents

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刘杰
张宁
漆军
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Abstract

本实用新型公开了一种兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，包括盘式悬浮气艇、支架和2个卷扬机，盘式悬浮气艇上面贴敷有太阳能薄膜电池组件，盘式悬浮气艇下面安装支架，支架顶部安装发电机，发电机的旋转轴上安装两个风轮，两个风轮的叶片翼型相同，方向相反，支架下方的两边分别连接2个卷扬机的钢索。本实用新型发电量巨大、建造简单。

Description

兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置
技术领域
本实用新型涉及发电设备，具体涉及一种兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置。
背景技术
目前在风光互补发电系统中，无论国外还是国内，都把发展的注意力放在MW级水平轴式的风力发电机上，如德国、美国和西班牙，总是在追求2.5MW，5MW，甚至10MW以上级别的水平轴式风力发电，对于立轴式风力发电机重视不够，这样就埋没了立轴风力发电机的结构优越性和成本低廉的优惠性，特别是大功率风-光发电很少见到报道。
实用新型内容
本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种发电量巨大、建造简单的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置。
本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，包括盘式悬浮气艇、支架和2个卷扬机，盘式悬浮气艇上面贴敷有太阳能薄膜电池组件，盘式悬浮气艇下面安装支架，支架顶部安装发电机，发电机的旋转轴上安装两个风轮，两个风轮的叶片翼型相同，方向相反，支架下方的两边分别连接2个卷扬机的钢索。
所述太阳能薄膜电池组件有3-6圈，每一圈有12-20片。
所述盘式悬浮气艇内分为若干个各自独立的隔舱。
所述支架下方具有重心调节器，重心调节器形状为桃形，内装30-63吨重的水。
所述钢索为空心钢索，空心钢索内设置电缆。
所述太阳能薄膜电池组件连接风光发电控制装置，风光发电控制装置连接蓄电池，蓄电池通过电缆连接地面的逆变器，逆变器连接变压器，变压器连接外部电网。
所述发电机连接风光发电控制装置，风光发电控制装置通过电缆连接地面的恒频器，恒频器连接逆变器，逆变器连接变压器，变压器连接外部电网。
所述卷扬机的转轴带有位置传感器和刹车装置。
所述盘式悬浮气艇内充氢气，悬浮在55-500米的高空上。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：
1、本实用新型的发电量能达到1.36兆瓦，一方面利用新型的组合技术达到单机发电达到兆瓦级大功率，另一方面大大降低了建造成本。本实用新型应用在日照和风力环境较好，具有使用新能源发电的有利条件的区域，可以不需要花费巨大的成本去建造更大型的风力发电设备，就产生兆瓦级以上的能源转换和使用效率。
2、太阳能薄膜电池组件贴敷在盘式悬浮气艇的上表面，可以最大程度的吸收太阳能，并通过光伏发电系统转换为电能。
3、两个风轮的叶片翼型相同，方向相反，在来风作用下，两个风轮逆向旋转，减少振动和噪音，同时可以提高风能利用率32-35％，风力出力水平提高35-40％。
4、盘式悬浮气艇内充氢气，具有抗高温、抗摩擦、抗振动、抗雷击等特点，保证飞艇长时间高空悬浮安全，为长期可靠工作奠定基础，可以悬浮在55-500米的高空上，同时通过钢索和高度调节器进行悬浮高度调节，保持在全工作日内完全得到最佳的风速环境(7-8m/s)。
5、悬浮气艇的应用替代了原先高大的风力塔架，可以节约安装成本20-25％，同时当设备需要维修时，可将发电装置收回地面，避免了高空危险作业。在遇到特大飓风时，可在40分钟内使整个发电装置从数百米高空降落至地面，避免损坏发电设备。
6、高度调节器一方面调节高度，另一方面平衡和稳定工作状态，保持发电装置在运转时不会产生倾斜，更不会摆动。
附图说明
图1是本实用新型的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置的结构示意图。
图2是发电装置升到高点时的状态图。
图3是盘式悬浮气艇的俯视图。
图4是卷扬机的后视图。
图5是卷扬机的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，包括盘式悬浮气艇1、支架2和2个卷扬机3，盘式悬浮气艇1上面贴敷有太阳能薄膜电池组件4，盘式悬浮气艇1下面安装支架2，支架2顶部安装发电机5，发电机5的旋转轴上安装两个风轮6，两个风轮6的叶片翼型相同，方向相反，支架2下方的两边分别连接2个卷扬机3的钢索7。
如图3所示，太阳能薄膜电池组件4有4圈，每一圈有16片。盘式悬浮气艇1内分为若干个各自独立的隔舱8。支架2下方具有重心调节器9，重心调节器9形状为桃形，内装50吨重的水。钢索7为空心钢索，空心钢索内设置电缆10。太阳能薄膜电池组件4连接风光发电控制装置，风光发电控制装置连接蓄电池，蓄电池通过电缆10连接地面的逆变器，逆变器连接变压器，变压器连接外部电网。发电机5连接风光发电控制装置，风光发电控制装置通过电缆10连接地面的恒频器，恒频器连接逆变器，逆变器连接变压器，变压器连接外部电网。如图4、5所示，卷扬机3的转轴带有位置传感器11和刹车装置12。如图2所示，盘式悬浮气艇1内充氢气，悬浮在450米的高空上。
上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：包括盘式悬浮气艇、支架和2个卷扬机，盘式悬浮气艇上面贴敷有太阳能薄膜电池组件，盘式悬浮气艇下面安装支架，支架顶部安装发电机，发电机的旋转轴上安装两个风轮，旋转轴垂直于地面，两个风轮的叶片翼型相同，方向相反，支架下方的两边分别连接2个卷扬机的钢索。
2.根据权利要求1所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述太阳能薄膜电池组件有3-6圈，每一圈有12-20片。
3.根据权利要求1所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述盘式悬浮气艇内分为若干个各自独立的隔舱。
4.根据权利要求1所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述支架下方具有重心调节器，重心调节器形状为桃形，内装30-63吨重的水。
5.根据权利要求1所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述钢索为空心钢索，空心钢索内设置电缆。
6.根据权利要求5所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述太阳能薄膜电池组件连接风光发电控制装置，风光发电控制装置连接蓄电池，蓄电池通过电缆连接地面的逆变器，逆变器连接变压器，变压器连接外部电网。
7.根据权利要求5所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述发电机连接风光发电控制装置，风光发电控制装置通过电缆连接地面的恒频器，恒频器连接逆变器，逆变器连接变压器，变压器连接外部电网。
8.根据权利要求1所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述卷扬机的转轴带有位置传感器和刹车装置。
9.根据权利要求1所述的兆瓦级悬浮立轴式双风轮系风光发电装置，其特征在于：所述盘式悬浮气艇内充氢气，悬浮在55-500米的高空上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599675A (zh) * 2018-07-03 2018-09-28 河北工业大学 高空风光互补发电装置

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