CN208651041U - 一种风力发电机组及风力发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组及风力发电设备，所述风力发电机组包括集风器、入风管、若干并联的风轮发电器、出风管和控制组件；所述风力发电设备由若干个垂直设置的风力发电机组组合而成。本实用新型提供的风力发电机组及风力发电设备，通过设置若干并联的风轮发电器并通过控制组件控制风轮发电器的过风闸的开启数量，令风力发电机组可实时地根据当前的风力大小调整发电效率，降低风轮发电机的能量损耗，最大化风能的利用效率，同时在竖直方向上设置若干个风力发电机组，可收集不同高度的风能，进而提高区域内风力发电的效率。

Description

一种风力发电机组及风力发电设备

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，具体涉及一种风力发电机组及风力发电设备。

背景技术

现有技术中，风力发电机主要由塔架、风轮叶片和发电机组组成，风轮叶片在风力驱动下转动进而带动发电机转子转动产生电能，风轮叶片转动越快，所能产生的电能也越大。因此，为了获得较高的电能产生效率，风力发电机的大型化成为当前的发展趋势，风轮叶片已达到数十米。然而，风力发电机越大，风轮叶片在转动过程中所产生的能量损耗也越大，且无论风力发电机的发电效率多高，其能量损耗是一定的，而区域内的风力会随着环境气候的变化而降低或增加，在风力大时，大型的风力发电机能够获得较高的发电效率，但在风力小时，风力发电机需要克服的能量损耗占比较大，发电效率大大降低。而当前的风力发电机无法根据实时的风力环境调整工作策略，无论风力大小，均会被平均分配到每个风力发电设备中，在风力大时，各个风力发电设备均能以较大的功率运转，但在风力降低时，各个风力发电设备的输出功率下降，但能量损耗维持不变，导致总的输出功率大大降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种风力发电机组及风力发电设备，可根据当前的风力环境实时地调控风力发电机组的工作策略，解决平均分配风力导致的总输出功率降低问题，可有效降低风力发电机组的能量损耗，最大化风能的利用率。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种风力发电机组，其特征在于：包括集风器、入风管、若干并联的风轮发电器、出风管和控制组件；

每个所述风轮发电器均包括过风通道、过风闸和风轮发电机，所述风轮发电机位于所述过风通道内，所述过风通道的一端通过所述过风闸与所述入风管连通，所述过风通道的另一端与所述出风管连通；

所述入风管与所述集风器连通，所述控制组件根据所述入风管内的风速大小控制开启的过风闸的数量。

进一步地，所述控制组件包括风速传感器和控制器，所述控制器根据所述风速传感器检测得到的风速大小控制开启的过风闸的数量。

进一步地，所述出风管包括一垂直段，所述垂直段的末端转动连接有水平开口的出风管套，所述出风管套上固接有第二风力导向板，所述出风管内固接有消声装置。

进一步地，所述入风管内固接有导风板，所述导风板将入风管内的风导向至所述过风闸。

进一步地，所述集风器包括第一集风斗和第一风力导向板，所述第一集风斗的第一出风口与所述入风管转动连接，所述第一风力导向板固接于第一集风斗上，所述第一风力导向板的迎风朝向与所述第一集风斗的开口方向一致。

进一步地，所述集风器沿周向固设有多个第二集风斗，各个所述第二集风斗均与一第二出风口连通，所述第二出风口与所述入风管固接。

进一步地，所述集风器在水平方向上沿周向对称固设有四个第二集风斗，所述第二集风斗的底板水平设置，所述第二集风斗的顶板和侧板倾斜设置且向内凹陷成一锥状体，该锥状体顶端与所述第二出风口连通。

进一步地，所述第二出风口处设有接风装置，所述接风装置将从第二出风口流出的风导向至所述入风管。

上述采用第一集风斗的风力发电机组为第一技术方案，上述采用第二集风斗的风力发电机组为第二技术方案。

本实用新型还提供一种风力发电设备，包括若干垂直设置的采用第二技术方案的风力发电机组，相邻的所述风力发电机组相互固接。

进一步地，在若干垂直设置的采用第二技术方案的风力发电机组的顶端固接有一采用第一技术方案的风力发电机组。

由上述对本实用新型的描述可知，相对于现有技术，本实用新型具有的如下有益效果：

1、本实用新型提供的一种风力发电机组，通过设置若干并联的风轮发电器，利用控制组件根据入风管内的风速大小控制开启的风轮发电器的过风闸的数量，在风力大时，开启较多的过风闸，在风力小时，开启较少的过风闸，令风力发电机组可实时的根据当前的风力调整发电效率，降低风轮发电机的能量损耗，最大化风能的利用效率。

2、本实用新型提供的一种风力发电机组，风轮发电器的出风管垂直段的末端转动连接有水平开口的出风管套，出风管套上固接有风力导向板，风力导向板可根据当前风向调整出风管套的出风方向，防止出风倒灌至风轮发电器内。

3、本实用新型提供的一种风力发电机组，可搭配不同的集风器使用，在采用风力导向板与集风斗固接的集风器时，风力导向板可根据当前的风向调整集风斗的开口方向，令进风量最大化；在采用沿周向设置多个集风斗的集风器时，可以对任意风向的风进行收集，提高进风量。

4、本实用新型还提供一种风力发电设备，在垂直方向上设置若干个风力发电机组，可收集不同高度的风能，进而提高区域内风力发电的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的风力发电机组的实施例的示意图；

图2为本实用新型提供的风力发电设备的实施例的示意图；

主要附图标记说明：

1、集风器；11、第一集风斗；12、第一风力导向板；13、第一出风口；14、第二集风斗；15、第二出风口；151、接风装置；2、入风管；21、导风板；3、风轮发电器；31、过风通道；32、过风闸；33、风轮发电机；4、出风管；41、出风管套；42、第二风力导向板；5、控制组件；6、第一风力发电机组；7、第二风力发电机组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本实用新型实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

参见图1，图1示出了本实用新型提供的风力发电机组的实施例示意图，包括集风器1、入风管2、风轮发电器3、出风管4和控制组件5。

在本实施例中，3个风轮发电器3并联，在每个风轮发电器3的过风通道31内设有风轮发电机33，过风通道31与入风管2之间设有过风闸32，3条过风通道31的末端均与出风管4连通。

入风管2与集风器1连通，控制组件5设置在入风管2内。

控制组件5包括风速传感器和控制器。

如图2所示，出风管4包括一垂直段，在垂直段的末端转动连接有水平开口的出风管套41，在出风管套41上固接有第二风力导向板42，在出风管4内固接有消声装置。

在入风管2内固接有导风板21。

入风管2、出风管4可为方管或圆管。

在本实用新型提供的风力发电机组的实施例中，集风器1可分为第一集风器和第二集风器。第一集风器如图2中顶部的集风器1，包括第一集风斗11和第一风力导向板12，第一集风斗11的第一出风口13与该级的入风管2转动连接，第一风力导向板12与第一集风斗11固接。第二集风器如图2中中部和底部的集风器1，该第二集风器沿周向固设多个第二集风斗14，在本实施例中，第二集风斗14为4个，在水平方向上对称排列设置在第二集风器的四周，第二集风斗14为锥状体，底板水平设置，顶板和侧板倾斜设置且向内凹陷，4个锥状的第二集风斗14的出风口都与一第二出风口15连通，第二出风口15与该级的入风管2固接。

在第二出风口15处设有接风装置151。

此外，在入风管2和过风闸32的入口处设有倒锥型入风口，可增大过风的流速。

如图2所示，在本实用新型提供的风力发电设备的实施例中，采用第一集风器的风力发电机组为第一风力发电机组6，采用第二集风器的风力发电机组为第二风力发电机组7。

作为本实用新型的风力发电设备的一个实施例，若干第二风力发电机7组垂直设置，相邻的第二风力发电机组7相互固接，即可组成一风力发电设备。

如图2所示，作为本实用新型的风力发电设备的另一实施例，若干第二风力发电机组7垂直设置，在最顶端固接第一风力发电机组6，下方相邻的第二风力发电机组7相互固接，即可组成一风力发电设备。

在具体使用时，多个风力发电机组可在垂直方向上组成多级的风力发电设备，如图2所示的风力发电设备，顶部的第一风力发电机组6，第一出风口13通过滑轨与该级的入风管2转动连接，第一风力导向板12可以随着风向的变化将第一集风斗11朝向来风的方向，以最大化集风效率。第一风力发电机组6下方的第二风力发电机组，采用的第二集风器可以从各个方向集风，设置在第二出风口15处的接风装置151，可以将从第二出风口15流出的风导向该级的入风管2中。在入风管2内部斜向固接有导风板21，导风板21将风导向过风闸32，过风闸32的开启关闭由控制组件5控制，控制组件5内的风速传感器获得入风管2内的风速信息后，根据预先设定的阈值控制开启的过风闸32的数量，在风力较大时，开启较多的过风闸32，在风力较小时，开启较少的过风闸32，以保证风力发电效率的最大化。过风闸32后方为过风通道31，过风通道31内设有风轮发电机33，在相应的过风闸32开启后，进入的风带动风轮发电机33转动发电。过风通道31的末端与出风管4连通，出风管4的末端通过滑轨转动连接有水平开口的出风管套41，出风管套41上固接的第二风力导向板42可以随着风向的变化保证出风管套41的开口朝向与风向一致，防止出风倒灌。

本实用新型提供的风力发电机组及风力发电设备，通过设置若干并联的风轮发电器并通过控制组件控制风轮发电器的过风闸的开启数量，令风力发电机组可实时地根据当前的风力大小调整发电效率，降低风轮发电机的能量损耗，最大化风能的利用效率，同时在竖直方向上设置若干个风力发电机组，可收集不同高度的风能，进而提高区域内风力发电的效率。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本实用新型保护范围，但并不构成对本实用新型保护范围的限定。通过本实用新型或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本实用新型实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电机组，其特征在于：包括集风器、入风管、若干并联的风轮发电器、出风管和控制组件；

每个所述风轮发电器均包括过风通道、过风闸和风轮发电机，所述风轮发电机位于所述过风通道内，所述过风通道的一端通过所述过风闸与所述入风管连通，所述过风通道的另一端与所述出风管连通；

所述入风管与所述集风器连通，所述控制组件根据所述入风管内的风速大小控制开启的过风闸的数量。

2.如权利要求1所述的一种风力发电机组，其特征在于：所述控制组件包括风速传感器和控制器，所述控制器根据所述风速传感器检测得到的风速大小控制开启的过风闸的数量。

3.如权利要求1所述的一种风力发电机组，其特征在于：所述出风管包括一垂直段，所述垂直段的末端转动连接有水平开口的出风管套，所述出风管套上固接有第二风力导向板，所述出风管内固接有消声装置。

4.如权利要求1所述的一种风力发电机组，其特征在于：所述入风管内固接有导风板，所述导风板将入风管内的风导向至所述过风闸。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种风力发电机组，其特征在于：所述集风器包括第一集风斗和第一风力导向板，所述第一集风斗的第一出风口与所述入风管转动连接，所述第一风力导向板固接于第一集风斗上，所述第一风力导向板的迎风朝向与所述第一集风斗的开口方向一致。

6.如权利要求1-4任一项所述的一种风力发电机组，其特征在于：所述集风器沿周向固设有多个第二集风斗，各个所述第二集风斗均与一第二出风口连通，所述第二出风口与所述入风管固接。

7.如权利要求6所述的一种风力发电机组，其特征在于；所述集风器在水平方向上沿周向对称固设有四个第二集风斗，所述第二集风斗的底板水平设置，所述第二集风斗的顶板和侧板倾斜设置且向内凹陷成一锥状体，该锥状体顶端与所述第二出风口连通。

8.如权利要求6所述的一种风力发电机组，其特征在于：所述第二出风口处设有接风装置，所述接风装置将从第二出风口流出的风导向至所述入风管。

9.一种风力发电设备，其特征在于：包括若干垂直设置的如权利要求5所述的风力发电机组，相邻的所述风力发电机组相互固接。

10.如权利要求9所述的一种风力发电设备，其特征在于：在若干垂直设置的如权利要求5所述的风力发电机组的顶端固接有一如权利要求6、7、8任一项所述的风力发电机组。