CN204877788U - 一种风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风力发电装置,包括风力发电机、第一法兰盘、第二法兰盘、中轴、传动套管、轴承座和叶片以及电力输送装置，风力发电机固定在第一法兰盘上，风力发电机与中轴固定连接，传动套管套入中轴上，且两端分别与第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，叶片两端分别与第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，第二法兰盘的左右两侧分别对应设置轴承座，还包括悬浮装置和固定装置，固定装置包括设置于地面的电动启闭机和连接电动启闭机与支撑装置的固定绳，还设置有对所述悬浮装置进行充放气的气管。本实用新型的有益效果在于，提供一种建设成本低，占地面积小，开发范围广且有效利用高空风能资源进行发电的风力发电装置。

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。

目前，市场销售的风力发电机很多，在多风且空旷的国家和地区具有很多风力发电设备，如荷兰和我国的中西部均设有很多的风力发电厂，然而这些风力发电设备在使用时具有一定的地域性限制，比如刮风天气的多寡以及风向的稳定性问题，目前的风力发电机采用偏航设备以使风车叶轮能够朝向风向，现有技术中风力发电机的为了能获得较大的受力面积，风扇做的非常长，但是受到空余面积的限制，现有技术中的风力发电机不能够大面积使用。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的主要目的在于解决现有技术的缺陷，本实用新型提供一种建设成本低，占地面积小，开发范围广且有效利用高空风能资源进行发电的风力发电装置。

本实用新型提供了一种风力发电装置，包括风力发电机、第一法兰盘、第二法兰盘、中轴、传动套管、轴承座和叶片以及电力输送装置，所述风力发电机固定在所述第一法兰盘上，所述风力发电机与所述中轴固定连接，所述传动套管套入所述中轴上，且所述传动套管的两端分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，所述叶片两端分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，所述第二法兰盘的左右两侧分别对应设置轴承座，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，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，还设置有对所述悬浮装置进行充放气的气管，所述悬浮装置的顶部设置有避雷装置，所述悬浮装置的顶部设置有降落伞，所述固定装置还包括至少3个地面基础桩，且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，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。

可选的，所述连接绳为尼龙绳，所述电缆线、气管、避雷线的外部分别套装有安全胶套。

可选的，所述支撑装置竖直设置于所述悬浮装置的下方。

可选的，所述叶片的个数为6个。

本实用新型具有以下优点和有益效果：本实用新型提供的一种风力发电装置具有以下优点：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；6)本实用新型提供的风力发电装置的叶片采用螺旋式S形，而且叶片中间的宽度、厚度分别较叶片两端的宽度、厚度大，该种形式的叶片配合盘式发电机后，实现了风力发电装置不受实际风力大小、风向和空余面积大小等实际情况的影响，发电效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的风力发电装置的结构示意图；

图2为图1中风力发电机的放大结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图2所示：本实用新型实施例的一种风力发电装置，包括风力发电机1、第一法兰盘12、第二法兰盘15、中轴16、传动套管13、轴承座(图中未画)和叶片14以及电力输送装置，所述风力发电机1固定在所述第一法兰盘12上，所述风力发电机1与所述中轴16固定连接，所述传动套管13套入所述中轴16上，且所述传动套管的两端分别与所述第一法兰盘12和第二法兰盘15固定连接，所述叶片14两端分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，所述第二法兰盘的左右两侧分别对应设置轴承座，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，还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的顶部还设置有降落伞10，所述固定装置还包括至少3个地面基础桩6，且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，所述电力输送装置为电缆线11，所述避雷装置9通过避雷线接地，所述连接绳为尼龙绳7，所述电缆线11、气管8、避雷线的外部分别套装有安全胶套，提高安全性能；本实用新型提供的一种风力发电装置具有以下优点：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；6)本实用新型提供的风力发电装置的叶片采用螺旋式S形，而且叶片中间的宽度、厚度分别较叶片两端的宽度、厚度大，该种形式的叶片配合盘式发电机后，实现了风力发电装置不受实际风力大小、风向和空余面积大小等实际情况的影响，发电效率高。

作为上述实施例的优选实施方式，所述支撑装置2竖直设置于所述悬浮装置3的下方。

作为上述实施例的优选实施方式，所述叶片14的个数为6个。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种风力发电装置，其特征在于：包括风力发电机、第一法兰盘、第二法兰盘、中轴、传动套管、轴承座和叶片以及电力输送装置，所述风力发电机固定在所述第一法兰盘上，所述风力发电机与所述中轴固定连接，所述传动套管套入所述中轴上，且所述传动套管的两端分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，所述叶片两端分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘固定连接，所述第二法兰盘的左右两侧分别对应设置轴承座，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，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，还设置有对所述悬浮装置进行充放气的气管，所述悬浮装置的顶部设置有避雷装置，所述悬浮装置的顶部设置有降落伞，所述固定装置还包括至少3个地面基础桩，且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，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。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述连接绳为尼龙绳，所述电缆线、气管、避雷线的外部分别套装有安全胶套。

3.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述支撑装置竖直设置于所述悬浮装置的下方。

4.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述叶片的个数为6个。