CN204082451U - 一种采风储能恒流发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采风储能恒流发电系统，其包括发电机、轮机和喷头，恒流发电系统还包括由多个节点组成的采风网络，每个节点均包括采风机和与采风机的输出端动力连接的能量转换装置；能量转换装置的转换能量输出端连接有能量收集管道，能量收集管道连接至可收集能量转换装置所转换能量的能量储存装置上，能量储存装置通过能量输送管道与所述喷头连接，能量输送管道上安装有流量控制阀。本实用新型通过多点采风，然后经过能量转换和集中储能，实现了恒流发电，提高了风能利用率且在根本上解决了风力变化对电压影响的问题，改善了风力发电技术，开辟了风力发电的新渠道。

Description

一种采风储能恒流发电系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，具体的说是一种采风储能恒流发电系统。

背景技术

风能是一种清洁的自然能源，有效利用风能对减少环境污染和节约能源具有十分重要的意义。风力发电是风能的主要应用，但是，现有的风力发电机制都存在着一个致命的缺陷，就是随着风力的时有时无和大小不稳的变化，致使输出电压波动幅度过大或者电压时断时序，导致电能的利用率低，并网后还会给电网造成很大的危害。如何正确合理的利用风能以保证风力发电的电压稳定性，是风能发电领域急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种采风储能恒流发电系统，该系统通过多点采风，然后经过能量转换和集中储能，实现恒流发电，能提高风能利用率且能从而在根本上解决风力变化对电压影响的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的采风储能恒流发电系统包括发电机、可驱动发电机工作的轮机和安装在轮机壳体上的喷头，其结构特点是所述恒流发电系统还包括由多个节点组成的采风网络，每个节点均包括采风机和与采风机的输出端动力连接的能量转换装置；能量转换装置的转换能量输出端连接有能量收集管道，能量收集管道连接至可收集能量转换装置所转换能量的能量储存装置上，能量储存装置通过能量输送管道与所述喷头连接，能量输送管道上安装有流量控制阀。

采用上述结构，在多个节点位置收集风能，将风能通过能量转换装置转换成可收集的能量，集中存储在能量储存装置上，能量储存装置再利用管道将能量释放，通过流量控制阀的流量控制功能，实现能量的稳定传输，从而保证发电机输出电压的稳定性。

所述采风机包括底座、固定安装在底座上的承力主轴、转动套装在承力主轴外部的旋转外轴和安装在旋转外轴上的采风帆叶，旋转外轴的顶端和底端均通过磁悬浮轴承与承力主轴转动配合，旋转外轴的底端安装有传动大齿轮，底座上安装有与传动大齿轮啮合的传动小齿轮，所述能量转换装置的动力输入端与传动小齿轮动力连接。采风机为垂直轴风机，采风帆叶跟随风力转动，带动旋转外轴转动，从而带动传动大齿轮和传动小齿轮转动，能量转换装置工作，将机械能转化为液体或气体的压力，或者将低海拔的水抽送到高海拔处，转化为水的势能。采风机的承力主轴和旋转外轴利用磁悬浮轴承转动配合，摩擦阻力小，能量损耗低，提高了风能利用率。

所述轮机为汽轮机，所述能量转换装置为气体压缩机，所述底座上与传动小齿轮同轴安装有曲轴，气体压缩机活塞杆与上述曲轴的曲柄转动连接，所述能量储存装置为与气体压缩机的出气端连接的气罐。

所述轮机为水轮机，所述能量转换装置为水泵，水泵的动力输入轴与传动小齿轮同轴安装，所述能量储存装置为建设在海拔高于所述喷头海拔位置上且与上述水泵的出水端连接的水库。

所述轮机为水轮机，所述能量转换装置为液体压缩机和液动泵，液体压缩机的压缩液出口与液动泵的压缩液进口连接，底座上与传动小齿轮同轴安装有曲轴，液体压缩机活塞杆与上述曲轴的曲柄转动连接，所述能量储存装置为建设在海拔高于所述喷头海拔位置上且与上述液动泵的出水端连接的水库。

上述三种能量转化的方式，第一种将机械能转化为气体的压力存储在气罐内，利用气体的压力吹动汽轮机的叶轮转动，从而带动发电机工作；第二种是将机械能转化为水泵工作的动力，水泵将海洋、河流、湖泊、水库或地下中的水抽送到单独建设在高处的水库中，水库中即存储了大量水的势能，用于推动水轮机的叶轮转动，从而带动发电机工作；第三种也是利用泵将将海洋、河流、湖泊、水库或地下中的水抽送到单独建设在高处的水库中，只是具体的结构发生了改变，先将机械能转化为压缩液体的压力，再利用压力液体带动液动泵工作抽水。前述三种能量转化方式的结构均十分简单，实现也十分方便，将风能转化后有效的存储起来以备用。

本实用新型通过多点采风，然后经过能量转换和集中储能，实现了恒流发电，提高了风能利用率且在根本上解决了风力变化对电压影响的问题。

附图说明

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说明：

图1为本实用新型其中一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型另一种实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型又一种实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型采风机的一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的采风储能恒流发电系统包括发电机1、可驱动发电机工作的轮机2和安装在轮机壳体上的喷头3，本恒流发电系统还包括由多个节点组成的采风网络，每个节点均包括采风机4和与采风机4的输出端动力连接的能量转换装置；能量转换装置的转换能量输出端连接有能量收集管道5，能量收集管道5连接至可收集能量转换装置所转换能量的能量储存装置上，能量储存装置通过能量输送管道6与喷头3连接，能量输送管道6上安装有流量控制阀7。

参照附图，在多个节点位置收集风能，将风能通过能量转换装置转换成可收集的能量，集中存储在能量储存装置上，能量储存装置再利用管道将能量释放，通过流量控制阀7的流量控制功能，实现能量的稳定传输，从而保证发电机输出电压的稳定性。其中，对于能量转换装置的转换方式和结构，本实用新型给出三种：

第一种方式，轮机2为汽轮机，所述能量转换装置为气体压缩机8，所述底座41上与传动小齿轮47同轴安装有曲轴49，气体压缩机活塞杆与上述曲轴49的曲柄转动连接，所述能量储存装置为与气体压缩机8的出气端连接的气罐9。

第二种方式，轮机2为水轮机，所述能量转换装置为水泵10，水泵10的动力输入轴与传动小齿轮47同轴安装，所述能量储存装置为建设在海拔高于所述喷头3海拔位置上且与上述水泵10的出水端连接的水库11。

第三种方式，轮机2为水轮机，所述能量转换装置为液体压缩机12和液动泵13，液体压缩机12的压缩液出口与液动泵13的压缩液进口连接，底座41上与传动小齿轮47同轴安装有曲轴49，液体压缩机活塞杆与上述曲轴49的曲柄转动连接，所述能量储存装置为建设在海拔高于所述喷头2海拔位置上且与上述液动泵13的出水端连接的水库11。

前述的三种方式，第一种将机械能转化为气体的压力存储在气罐内，利用气体的压力吹动汽轮机的叶轮转动，从而带动发电机工作；第二种是将机械能转化为水泵工作的动力，水泵将海洋、河流、湖泊、水库或地下中的水抽送到单独建设在高处的水库中，水库中即存储了大量水的势能，用于推动水轮机的叶轮转动，从而带动发电机工作；第三种也是利用泵将海洋、河流、湖泊、水库或地下中的水抽送到单独建设在高处的水库中，只是具体的结构发生了改变，先将机械能转化为压缩液体的压力，再利用压力液体带动液动泵工作抽水。其中，对于需要在高处建设水库的第二种和第三种方式，需要低海拔位置的水源，优选的为，单独在低海拔位置建设水库，或者抽取地下水，推动水轮机转动后再回流原处形成循环利用，基本不消耗水源。

本实用新型中，采风机4的作用是将风能转化为机械能，可以使用能够实现上述功能的多种结构，本实用新型优选的采用机如图4所示，采风机4包括底座41、固定安装在底座41上的承力主轴42、转动套装在承力主轴42外部的旋转外轴43和安装在旋转外轴43上的采风帆叶44，旋转外轴43的顶端和底端均通过磁悬浮轴承45与承力主轴42转动配合，旋转外轴43的底端安装有传动大齿轮46，底座41上安装有与传动大齿轮46啮合的传动小齿轮47，能量转换装置的动力输入端与传动小齿轮47动力连接。采风机4为垂直轴风机，采风帆叶44跟随风力转动，带动旋转外轴43转动，从而带动传动大齿轮46和传动小齿轮47转动，能量转换装置工作，将机械能转化为液体或气体的压力，或者将低海拔的水抽送到高海拔处，转化为水的势能。采风机4的承力主轴42和旋转外轴42利用磁悬浮轴承45转动配合，摩擦阻力小，能量损耗低，可提高风能利用率。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (5)

1.一种采风储能恒流发电系统，包括发电机（1）、可驱动发电机工作的轮机（2）和安装在轮机壳体上的喷头（3），其特征是所述恒流发电系统还包括由多个节点组成的采风网络，每个节点均包括采风机（4）和与采风机（4）的输出端动力连接的能量转换装置；能量转换装置的转换能量输出端连接有能量收集管道（5），能量收集管道（5）连接至可收集能量转换装置所转换能量的能量储存装置上，能量储存装置通过能量输送管道（6）与所述喷头（3）连接，能量输送管道（6）上安装有流量控制阀（7）。

2.如权利要求1所述的采风储能恒流发电系统，其特征是所述采风机（4）包括底座（41）、固定安装在底座（41）上的承力主轴（42）、转动套装在承力主轴（42）外部的旋转外轴（43）和安装在旋转外轴（43）上的采风帆叶（44），旋转外轴（43）的顶端和底端均通过磁悬浮轴承（45）与承力主轴（42）转动配合，旋转外轴（43）的底端安装有传动大齿轮（46），底座（41）上安装有与传动大齿轮（46）啮合的传动小齿轮（47），所述能量转换装置的动力输入端与传动小齿轮（47）动力连接。

3.如权利要求2所述的采风储能恒流发电系统，其特征是所述轮机（2）为汽轮机，所述能量转换装置为气体压缩机（8），所述底座（41）上与传动小齿轮（47）同轴安装有曲轴（49），气体压缩机活塞杆与上述曲轴（49）的曲柄转动连接，所述能量储存装置为与气体压缩机（8）的出气端连接的气罐（9）。

4.如权利要求2所述的采风储能恒流发电系统，其特征是所述轮机（2）为水轮机，所述能量转换装置为水泵（10），水泵（10）的动力输入轴与传动小齿轮（47）同轴安装，所述能量储存装置为建设在海拔高于所述喷头（3）海拔位置上且与上述水泵（10）的出水端连接的水库（11）。

5.如权利要求2所述的采风储能恒流发电系统，其特征是所述轮机（2）为水轮机，所述能量转换装置为液体压缩机（12）和液动泵（13），液体压缩机（12）的压缩液出口与液动泵（13）的压缩液进口连接，底座（41）上与传动小齿轮（47）同轴安装有曲轴（49），液体压缩机活塞杆与上述曲轴（49）的曲柄转动连接，所述能量储存装置为建设在海拔高于所述喷头（2）海拔位置上且与上述液动泵（13）的出水端连接的水库（11）。