CN207583554U - 一种聚风加速型风力发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种聚风加速型风力发电系统，包括塔台以及设置在塔台上的塔筒，塔筒内设置有风力涡轮机，塔筒的侧部设置有聚风通道，聚风通道包括设置在塔筒外侧的集风口和设置在塔筒内侧的出风口；聚风通道的出风口处连接有气旋加速器；气旋加速器的出风口正对风力涡轮机的叶片设置。本实用新型通过增加了气旋加速器能够有效提高风能的利用率，经过气旋加速器的自然风，提高了风速、改变了风向，能够用于发电效率高的水平轴风力发电系统，提高发电效率，降低度电成本。

Description

一种聚风加速型风力发电系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种聚风加速型风力发电系统。

背景技术

风是绿色能源之一，而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。

风力发电系统是将风能转化为电能的一种装置。风力发电系统通常分为水平轴风力发电系统和垂直轴风力发电系统。水平轴风力发电系统的发电效率虽然高，但是对风速和风向的要求也高。而且现有技术中，风力发电系统仅仅依靠自然风力的驱动，风能的利用效率低，风力和风向均不可控。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中风能利用率低，风力和风向均不可控的问题，提出一种聚风加速型水平轴风力发电系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种聚风加速型风力发电系统，包括塔台以及设置在塔台上的塔筒，所述塔筒内设置有风力涡轮机，所述塔筒的侧部设置有聚风通道，所述聚风通道包括设置在塔筒外侧的集风口和设置在塔筒内侧的出风口；所述聚风通道的出风口处连接有气旋加速器；所述气旋加速器为两端封闭的筒状结构，其横截面为螺旋状，所述气旋加速器外侧的侧壁与气旋加速器内侧的侧壁之间形成气旋加速器的出风口，气旋加速器的进风口位于气旋加速器侧壁上远离其出风口的一侧，所述气旋加速器的出风口上设置有连接件，所述连接件为漏斗状，漏斗状连接件的小口与气旋加速器的出风口连接，大口与聚风通道的出风口对接；所述气旋加速器的出风口正对风力涡轮机的叶片设置。

进一步地，所述气旋加速器的进风口正对靠近气旋加速器内侧的侧壁设置。

进一步地，所述气旋加速器外侧的侧壁与气旋加速器的侧壁之间的间距小于等于1cm。

进一步地，所述气旋加速器的出风口与风力涡轮机叶片的转轴垂直设置。

进一步地，所述风力涡轮机为水平轴风力涡轮机。

进一步地，所述风力涡轮机包括3片叶片，所述叶片的一侧为波浪状的面。

进一步地，所述风力发电系统还包括发电机、控制器和蓄电池，所述风力涡轮机的主轴与风力发电机的主轴相连，所述风力发电机的电流输出端通过控制器与蓄电池电连接。

进一步地，所述聚风通道至少设置一个，当聚风通道的数量为两个或以上时，所有聚风通道共出风口。

进一步地，所述聚风通道的集风口和出风口为矩形、圆形或者椭圆形；所述聚风通道的集风口的横截面面积大于出风口的横截面面积。

进一步地，所述塔筒顶部的开口处设置有至少一个自动通风器。

本实用新型的聚风加速型风力发电系统，通过增加了气旋加速器能够有效提高风能的利用率，经过气旋加速器的自然风，提高了风速、改变了风向，能够用于发电效率高的水平轴风力发电系统，提高发电效率，降低度电成本。

附图说明

图1为本实用新型的聚风加速型风力发电系统结构示意图；

图2为聚风加速器的结构示意图；

图3为图2的横截面结构示意图；

图4为风力涡轮机的叶片主视图；

上述图中：1-自动通风器；2-风力涡轮机；3-塔筒；4-塔台；5-聚风通道；6-气旋加速器； 61-连接件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的聚风加速型风力发电系统，包括塔台4以及设置在塔台4上的塔筒3，其中塔筒3一般为筒状结构。所述塔筒3内设置有风力涡轮机2，所述塔筒3的侧部设置有聚风通道5，所述聚风通道5包括设置在塔筒3外侧的集风口和设置在塔筒内侧的出风口，在本实施例中，塔筒3的侧部共设置有四个聚风通道5，四个聚风通道5的集风口分别朝向东、南、西、北四个方向设置，而且四个聚风通道共同使用一个出风口，同时，集风口和出风口均可设置成矩形、圆形或者椭圆形，且聚风通道5的集风口的横截面面积大于出风口的横截面面积，聚风口分别朝向不同的方向，能够最大限度的收集风，所有的风经由聚风通道汇集到较小的出风口，能够增加出风口的风速。

所述聚风通道5的出风口处还设置有气旋加速器6，如图2和3所示，所述气旋加速器6 为两端封闭的筒状结构，其横截面为螺旋状，所述气旋加速器6外侧的侧壁与气旋加速器6 内侧的侧壁之间形成气旋加速器6的出风口，气旋加速器6的进风口位于气旋加速器6侧壁上远离其出风口的一侧，所述气旋加速器6的出风口上设置有连接件61，所述连接件61为漏斗状，漏斗状连接件61的小口与气旋加速器6的出风口连接，大口与聚风通道5的出风口对接；所述气旋加速器6的出风口正对风力涡轮机2的叶片设置。气旋加速器6的设置能够将由聚风通道5汇集的风的风速提高1.5倍以上，且改变了风向。

为了充分发挥气旋加速器6的功效，所述气旋加速器6的进风口正对靠近气旋加速器6 内侧的侧壁设置。这样进入气旋加速器内的风被靠近气旋加速器6内侧的侧壁所阻挡后，会沿着气旋加速器侧壁流向气旋加速器的开口处，这样经过回旋，能够充分提高风速。在本实施例中，气旋加速器6外侧的侧壁与气旋加速器6内侧的侧壁之间的间距越小，越能够提高风速，但同时也需要考虑气旋加速器的承受能力，在本实施例中气旋加速器6外侧的侧壁与气旋加速器6内侧的侧壁之间的间距为1cm，能够充分提高风速，并且保证气旋加速器经久耐用。

为了提高风能的利用率，气旋加速器6的出风口正对风力涡轮机2的叶片且与风力涡轮机2叶片的转轴垂直设置。

进一步地，所述风力发电系统还包括发电机、控制器和蓄电池，所述风力涡轮机的主轴与风力发电机的主轴相连，所述风力发电机的电流输出端通过控制器与蓄电池电连接。

进一步地，所述塔筒3顶部的开口处至少设置一个自动通风器1，自动通风器1通过支架固定在塔筒3的顶部，具体数量可根据塔筒3顶部开口的面积具体设置，自动通风器的设置能够提高塔筒3内部空气的流动速度，并且能够有效降低噪音。

本实用新型的风力发电系统能够将聚风通道5收集的风经过气旋加速器6加速后，将风速提高1.5倍以上，提高了风能利用率，并且气旋加速器能够改变风向，因此在本实用新型中可以采用发电效率高的水平轴风力发电机来进一步提高发电效率。在本实施例中，具体的采用水平轴风力涡轮机，所述水平轴风力涡轮机包括3片叶片，所述叶片的一侧为波浪状的面，能够进一步提高风能利用率。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚风加速型风力发电系统，包括塔台(4)以及设置在塔台(4)上的塔筒(3)，所述塔筒(3)内设置有风力涡轮机(2)，其特征在于，所述塔筒(3)的侧部设置有聚风通道(5)，所述聚风通道(5)包括设置在塔筒(3)外侧的集风口和设置在塔筒内侧的出风口；所述聚风通道(5)的出风口处连接有气旋加速器(6)；所述气旋加速器(6)为两端封闭的筒状结构，其横截面为螺旋状，所述气旋加速器(6)外侧的侧壁与气旋加速器(6)内侧的侧壁之间形成气旋加速器(6)的出风口，气旋加速器(6)的侧进风口位于气旋加速器(6)侧壁上远离其出风口的一侧，所述气旋加速器(6)的出风口上设置有连接件(61)，所述连接件(61)为漏斗状，漏斗状连接件(61)的小口与气旋加速器(6)的出风口连接，大口与聚风通道(5)的出风口对接；所述气旋加速器(6)的出风口正对风力涡轮机(2)的叶片设置。

2.根据权利要求1所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述气旋加速器(6)的进风口正对靠近气旋加速器(6)内侧的侧壁设置。

3.根据权利要求2所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述气旋加速器(6)外侧的侧壁与气旋加速器(6)内侧的侧壁之间的间距小于等于1cm。

4.根据权利要求3所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述气旋加速器(6)的出风口与风力涡轮机(2)叶片的转轴垂直设置。

5.根据权利要求1所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述风机(2)为水平轴风力涡轮机。

6.根据权利要求5所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述风力涡轮机包括3片叶片，所述叶片的一侧为波浪状的面。

7.根据权利要求1所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述风力发电系统还包括发电机、控制器和蓄电池，所述风力涡轮机的主轴与风力发电机的主轴相连，所述风力发电机的电流输出端通过控制器与蓄电池电连接。

8.根据权利要求1所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述聚风通道(5)至少设置一个，当聚风通道(5)的数量为两个或以上时，所有聚风通道(5)共出风口。

9.根据权利要求8所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述聚风通道(5)的集风口和出风口为矩形、圆形或者椭圆形，所述聚风通道(5)的集风口的横截面面积大于出风口的横截面面积。

10.根据权利要求1所述的聚风加速型风力发电系统，其特征在于，所述塔筒(3)顶部的开口处设置有至少一个自动通风器(1)。