CN209838596U - 风力发电装置及风力发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风力发电装置及风力发电系统，属于发电设备领域。风力发电装置包括：发电单元；与所述发电单元连接的风力叶轮；设于所述风力叶轮上并用于驱动所述风力叶轮转动的喷射部；以及一端与所述喷射部连通且另一端用于与流体源连通的流体通道。在无风或者风力较小时，可以通过流体通道向喷射部提供气体，通过气体从喷射部喷出的反作用力推动风力叶轮转动，从而使发电单元进行发电，提高设备利用率。风力发电系统，包括：上述的风力发电装置以及与所述风力发电装置的所述流体通道连通的高压气体存储单元。采用上述风力发电装置，在无风或者风力较小时，仍然能够进行发电，提高了风力发电系统的发电时长，提升了发电量。

Description

风力发电装置及风力发电系统

技术领域

本实用新型属于发电设备技术领域，更具体地说，是涉及一种风力发电装置及风力发电系统。

背景技术

现有的风力发电装置，通过外界的风力吹动风力叶轮转动，来带动发电单元进行发电。现有的风力发电装置在无风或者风力较小时无法正常的进行发电，导致设备利用率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电装置，以解决现有技术中存在的风力发电装置在无风或者风力较小时无法正常的进行发电，导致设备利用率较低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种风力发电装置，包括：

发电单元；

与所述发电单元连接的风力叶轮；

设于所述风力叶轮上并用于驱动所述风力叶轮转动的喷射部；以及

一端与所述喷射部连通且另一端用于与流体源连通的流体通道；

所述喷射部通过喷射气体的反作用力推动所述风力叶轮转动，所述喷射部包括设于所述叶片外端且与所述流体通道连通的喷射口；所述喷射口的喷射方向与所述叶片转动圆周的切向一致；

所述喷射部还包括一端与所述喷射口连通且开口方向与所述喷射口喷射方向相同的喷射管。

进一步地，所述风力叶轮为垂直轴风力发电机叶轮或水平轴风力发电机叶轮。

进一步地，所述风力发电装置还包括发电塔，所述风力叶轮设于所述发电塔的顶部；所述流体通道包括设于所述叶片上且与所述喷射部连通的第一叶片导孔、设于所述叶轮转轴上且与所述第一叶片导孔连通的第一转轴导孔以及设于所述发电塔上的接管；所述接管一端与所述第一转轴导孔连通，另一端用于与流体源连通。

进一步地，所述流体通道包括设于所述叶片上且与所述喷射部连通的第二叶片导孔、设于所述叶轮转轴上且与所述第二叶片导孔连通的第二转轴导孔、设于所述发电塔外侧的立管以及连通于所述立管顶部和所述第二转轴导孔之间的横管，所述立管的下端用于与高压气源连通。

本实用新型提供的风力发电装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型风力发电装置在无风或者风力较小时，可以通过流体通道向喷射部提供气体，通过气体从喷射部喷出的反作用力推动风力叶轮转动，从而使发电单元进行发电，提高设备利用率。

一种风力发电系统，包括：上述的风力发电装置以及与所述风力发电装置的所述流体通道连通的高压气体存储单元。

进一步地，所述高压气体存储单元包括增压机构以及储气单元；所述储气单元进口与所述增压机构出口的连通，出口与所述流体通道连通。

进一步地，所述发电单元的输出端与所述增压机构电连接。

本实用新型提供的风力发电系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型风力发电系统采用上述风力发电装置，在无风或者风力较小时，仍然能够进行发电，提高了风力发电系统的发电时长，提升了发电量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的风力发电系统的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的风力发电系统的风力叶轮的主视图；

图3为图2的侧视图；

图4为本实用新型第二实施例提供的风力发电系统的风力叶轮的主视图；

图5为图4的侧视图。

其中，图中各附图标记：

100-发电单元；200-风力叶轮；210-叶轮转轴；220-叶片；310-喷射口； 320-喷射管；400-流体通道；410-第一叶片导孔；420-第一转轴导孔；430-接管；440-第二叶片导孔；450-第二转轴导孔；460-立管；470-横管；500-发电塔；600-储气单元；700-增压机构。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型实施例提供的风力发电装置进行说明。风力发电装置，包括：

发电单元100；

与发电单元100连接的风力叶轮200；

设于风力叶轮200上并用于驱动风力叶轮200转动的喷射部；以及

一端与喷射部连通且另一端用于与流体源连通的流体通道400。

与现有技术相比，本实用新型风力发电装置在无风或者风力较小时，可以通过流体通道400向喷射部提供气体，通过气体从喷射部喷出的反作用力推动风力叶轮200转动，从而使发电单元100进行发电，提高设备利用率。本实用新型风力发电装置是一种空气动力发电装置，通过喷射部喷射气体推动风力叶轮200转动。

具体地，风力叶轮200转动驱动发电单元100发电。喷射部通过喷射气体的反作用力推动风力叶轮200转动。流体通道400一端用于与外部的高压气源连通，为喷射部提供高压气体。更具体地，发电单元100可以为发电机组，发电单元100和风力叶轮200可以安装在高处。

进一步地，作为本实用新型提供的风力发电装置的一种具体实施方式，风力叶轮200为垂直轴风力发电机叶轮或水平轴风力发电机叶轮。风力叶轮200 可以采用现有的垂直轴风力发电机叶轮或者水平轴风力发电机叶轮。

进一步地，请一并参阅图1至图5，作为本实用新型提供的风力发电装置的一种具体实施方式，风力叶轮200包括与发电单元100连接的叶轮转轴210 以及多个环绕叶轮转轴210设置的叶片220；喷射部设于叶片220的外端。

具体地，风力叶轮200可以为现有的垂直轴风力发电机叶轮或者水平轴风力发电机叶轮。三个或者四个叶片220环绕在叶轮转轴210的周围，并且内端与叶轮转轴210固定。更具体地，喷射部设置在叶片220在转动方向上的后侧并向后喷射。

进一步地，请一并参阅图2至图5，作为本实用新型提供的风力发电装置的一种具体实施方式，喷射部包括设于叶片220外端且与流体通道400连通的喷射口310；喷射口310的喷射方向与叶片220转动圆周的切向一致。

具体地，喷射口310为直接在叶片220的外端钻孔形成，并且喷射口310 设置在叶片220在转动方向上的后侧并向后喷射。喷射口310设置叶片220外端利用杠杆原理，使喷射口310更容易推动叶片220转动。

进一步地，请一并参阅图2至图5，作为本实用新型提供的风力发电装置的一种具体实施方式，喷射部还包括一端与喷射口310连通且开口方向与喷射口310喷射方向相同的喷射管320。聚拢喷射口310喷射的气体，减少外部气流对喷射口310喷射气体的影响。

具体地，喷射管320为圆管，喷射管320一端与喷射口310对接，另一端的方向与叶片220转动圆周的切向一致。更具体地，喷射管320也可以具有锥度，喷射管320的下端与喷射口310对接。

进一步地，请一并参阅图1、图2和图3，作为本实用新型提供的风力发电装置的一种具体实施方式，风力发电装置还包括发电塔500，风力叶轮200设于发电塔500的顶部；流体通道400包括设于叶片220上且与喷射部连通的第一叶片导孔410、设于叶轮转轴210上且与第一叶片导孔410连通的第一转轴导孔420以及设于发电塔500上的接管430；接管430一端与第一转轴导孔420 连通，另一端用于与流体源连通。

具体地，发电塔500可以与现有的风力发电设备的发电塔500相同，例如可以采用框架结构搭建的高塔，或者也可以采用整体的圆锥形的高塔。风力叶轮200和发电单元100均安装在发电塔500的顶部。在叶片220上通过钻孔制作成第一叶片导孔410，第一叶片导孔410沿叶片220的内外端方向设置。在叶轮转轴210上通过钻孔制作成第一转轴导孔420，第一转轴导孔420沿叶轮转轴210的轴向设置。第一叶片导孔410的一端与喷射口310连通，另一端与第一转轴导孔420的一端连通，第一转轴导孔420的另一端通过叶轮转轴210 上的气动旋转接头与接管430连接，接管430的另一端用于与高压气源连通，使得高压气源依次通过接管430、第一转轴导孔420和第一叶片导孔410为喷射部提供高压气体。

进一步地，请一并参阅图1、图4和图5，作为本实用新型提供的风力发电装置的一种具体实施方式，流体通道400包括设于叶片220上且与喷射部连通的第二叶片导孔440、设于叶轮转轴210上且与第二叶片导孔440连通的第二转轴导孔450、设于发电塔500外侧的立管460以及连通于立管460顶部和第二转轴导孔450之间的横管470，立管460的下端用于与高压气源连通。

具体地，在叶片220上通过钻孔制作成第二叶片导孔440，第二叶片导孔 440沿叶片220的内外端方向设置。在叶轮转轴210上通过钻孔制作成第二转轴导孔450，第二转轴导孔450沿叶轮转轴210的轴向设置。第二叶片导孔440 的一端与喷射口310连通，另一端与第二转轴导孔450的一端连通。立管460 竖直的设置发电塔500前方的地面上，横管470的前端与立管460的顶端连通，横管470的后端通过安装在叶轮转轴210前端的气动旋转接头与第二转轴导孔 450连通。立管460的下端用于与高压气源连通，使得高压气源依次通过立管460、横管470、第二转轴导孔450和第二叶片导孔440为喷射部提供高压气体。

一种风力发电系统，包括：上述的风力发电装置以及与风力发电装置的流体通道400连通的高压气体存储单元。

与现有技术相比，本实用新型风力发电系统采用上述风力发电装置，在无风或者风力较小时，仍然能够进行发电，提高了风力发电系统的发电时长，提升了发电量。

进一步地，请一并参阅图1，作为本实用新型提供的风力发电系统的一种具体实施方式，高压气体存储单元包括增压机构700以及储气单元600；储气单元600进口与增压机构700出口的连通，出口与流体通道400连通。通过增压机构700将空气压缩后送入储气单元600中储存，为喷射部提供压缩空气。增压机构700可以为空气增压泵。储气单元600为储气罐。

进一步地，作为本实用新型提供的风力发电系统的一种具体实施方式，发电单元100的输出端与增压机构700电连接。发电单元100为增压机构700供电，用电低谷时，将发电单元100发出的电能通过增压机构700转换为压缩气体的能量存储在储气单元600中。在用电高峰时，通过将储气单元600中存储的高压气体从喷射部喷出推动风力叶轮200转动，带动发电单元100进行发电，提高发电单元100的发电功率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风力发电装置，其特征在于，包括：

发电单元(100)；

与所述发电单元(100)连接的风力叶轮(200)；

设于所述风力叶轮(200)上并用于驱动所述风力叶轮(200)转动的喷射部；以及

一端与所述喷射部连通且另一端用于与流体源连通的流体通道(400)；

所述风力叶轮(200)包括与所述发电单元(100)连接的叶轮转轴(210)以及多个环绕所述叶轮转轴(210)设置的叶片(220)；

所述喷射部通过喷射气体的反作用力推动所述风力叶轮(200)转动，所述喷射部包括设于所述叶片(220)外端且与所述流体通道(400)连通的喷射口(310)；所述喷射口(310)的喷射方向与所述叶片(220)转动圆周的切向一致；

所述喷射部还包括一端与所述喷射口(310)连通且开口方向与所述喷射口(310)喷射方向相同的喷射管(320)。

2.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述风力叶轮(200)为垂直轴风力发电机叶轮或水平轴风力发电机叶轮。

3.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述风力发电装置还包括发电塔(500)，所述风力叶轮(200)设于所述发电塔(500)的顶部；所述流体通道(400)包括设于所述叶片(220)上且与所述喷射部连通的第一叶片导孔(410)、设于所述叶轮转轴(210)上且与所述第一叶片导孔(410)连通的第一转轴导孔(420)以及设于所述发电塔(500)上的接管(430)；所述接管(430)一端与所述第一转轴导孔(420)连通，另一端用于与流体源连通。

4.如权利要求3所述的风力发电装置，其特征在于：所述流体通道(400)包括设于所述叶片(220)上且与所述喷射部连通的第二叶片导孔(440)、设于所述叶轮转轴(210)上且与所述第二叶片导孔(440)连通的第二转轴导孔(450)、设于所述发电塔(500)外侧的立管(460)以及连通于所述立管(460)顶部和所述第二转轴导孔(450)之间的横管(470)，所述立管(460)的下端用于与高压气源连通。

5.一种风力发电系统，其特征在于，包括：权利要求1-4任一项所述的风力发电装置以及与所述风力发电装置的所述流体通道(400)连通的高压气体存储单元。

6.如权利要求5所述的风力发电系统，其特征在于：所述高压气体存储单元包括增压机构(700)以及储气单元(600)；所述储气单元(600)进口与所述增压机构(700)出口的连通，出口与所述流体通道(400)连通。

7.如权利要求6所述的风力发电系统，其特征在于：所述发电单元(100)的输出端与所述增压机构(700)电连接。