CN218325085U - 风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电装置，所述风力发电装置包括塔筒、第一风机和第二风机，第一风机与塔筒相连，第二风机与第一风机相连，第二风机在风流动的方向上位于第一风机的下游，且第二风机位于第一风机远离塔筒的一侧，本实用新型提出了一种风力发电装置，可以提高风能的吸收率。

Description

风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电装置。

背景技术

风机多通过塔筒固定在地面上，当风流过风机叶片时带动叶片转动，将风能转换为机械能，再将机械能转变成电能，实现风力发电。风能的吸收与风机的额定容量成正相关，相关技术中的风机不能充分吸收风能，导致风能的浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出了一种风力发电装置，可以提高风能的吸收率。

本实用新型实施例的风力发电装置，包括：塔筒；第一风机，所述第一风机与所述塔筒相连；第二风机，所述第二风机与所述第一风机相连，所述第二风机在风流动的方向上位于所述第一风机的下游，且所述第二风机位于所述第一风机远离所述塔筒的一侧。

本实用新型实施例的风力发电装置，可以提高风能的吸收率。

在一些实施例中，所述第一风机包括第一叶片，所述第二风机包括第二叶片，所述第二叶片的旋转直径小于所述第一叶片的旋转直径。

在一些实施例中，所述第二叶片的旋转直径为D2，所述第一叶片的旋转直径为D1，且1/4D1≤D2≤1/3D1。

在一些实施例中，所述第一风机包括第一机舱，所述第一机舱的一端与所述第一叶片相连，所述第一机舱的另一端与所述塔筒相连。

在一些实施例中，所述第一机舱包括第一电机和第一齿轮箱，所述第一齿轮箱的一端与所述第一叶片相连，所述第一齿轮箱的另一端与所述第一电机相连。

在一些实施例中，所述第二风机包括第二机舱，所述第二机舱在风流动的方向上位于所述第一机舱的下游，所述第二机舱与所述第一机舱远离所述塔筒的一端相连。

在一些实施例中，所述第二机舱包括第二电机和第二齿轮箱，所述第二齿轮箱的一端与所述第二叶片相连，所述第二齿轮箱的另一端与所述第二电机相连。

在一些实施例中，所述第一机舱还包括变流器，所述变流器分别与所述第一电机和所述第二电机相连。

在一些实施例中，所述风力发电装置还包括连接件，所述第一机舱上设有第一通孔，所述第二机舱上设有第二通孔，所述连接件的一端与所述变流器相连，所述连接件的另一端依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔与所述第二电机相连。

在一些实施例中，所述风力发电装置还包括固定件，所述固定件的一端与所述第一机舱相连，所述固定件的另一端与所述第二机舱相连。

附图说明

图1是本实用新型实施例的风力发电装置的结构示意图。

附图标记：风力发电装置100，

第一风机1，第一叶片11，第一机舱12，第一电机121，第一齿轮箱122，第一通孔123，变流器13，

第二风机2，第二叶片21，第二机舱22，第二电机221，第二齿轮箱222，第二通孔223，塔筒3，连接件4，固定件5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的风力发电装置100包括塔筒3、第一风机1和第二风机2。

在一些实施例中，第一风机1与塔筒3相连。第二风机2与第一风机1相连，第二风机2在风流动的方向(如图1所示的左右方向)上位于第一风机1的下游，且第二风机2位于第一风机1远离塔筒3的一侧。

具体地，第一风机1的下端与塔筒3的上端相连以对第一风机1进行固定，第一风机1的上端与第二风机2的下端相连以对第二风机2进行固定，即第二风机2设在第一风机1的上方且与第一风机1相连。在风流动的方向上，第二风机2位于第一风机1的下游，即第二风机2位于第一风机1的右侧，即第二风机2位于第一风机1的上方且位于第一风机1的右侧。

本实用新型实施例通过第一风机1的下端与塔筒3相连，第一风机1的上端与第二风机2相连以固定第一风机1和第二风机2的位置，通过将第一风机1设在第二风机2的左侧，在风流动的过程中，设置在左侧的第一风机1吸收大部分风能，通过将第二风机2设置在第一风机1的上方右侧，便于第二风机2吸收第一风机1未吸收的剩余风能，通过第二风机2对第一风机1未吸收的剩余风能的吸收，提高风力发电装置100对风能的吸收率。

本实用新型实施例的风力发电装置100的额定功率等于第一风机1的额定功率与第二风机2的额定功率之和，相比相关技术中只有第一风机1的设置，由于第一风机1对风能的吸收能力有限，一般为百分之四十左右，浪费了第一风机1未吸收的风能，本实用新型实施例通过在第一风机1的右侧设置第二风机2，第二风机2对第一风机1未吸收的剩余风能进行吸收，提高风力发电装置100的吸收率。

在一些实施例中，第一风机1包括第一叶片11，第二风机2包括第二叶片21，第二叶片21的旋转直径小于第一叶片11的旋转直径。

具体地，第一叶片11位于第二叶片21的左侧，通过将第一叶片11的旋转直径设置为大于第二叶片21的旋转直径，以使得第一叶片11在风的作用下可以吸收大部分风能，第二叶片21吸收第一叶片11未吸收的部分风能，使风力发电装置100可以充分吸收风能，进而提高了风力发电装置100对风能的吸收率。

可选地，将第一叶片11的旋转直径设置的尽量的大，而且第一叶片11的旋转直径越大，塔筒3的高度相应也越高，第一叶片11的捕风能力越强，可以提高第一叶片11对风能的吸收能力。

需要说明的是，塔筒3与第一风机1的下端相连，在对第一风机1进行固定的同时也确定了第一风机1的离地高度，第一风机1的离地高度对第一叶片11的旋转直径之间呈正相关的关系，即塔筒3的高度越高，第一风机1离地高度越高，相应的第一叶片11的旋转直径越大，塔筒3的高度越低，第一风机1的离地高度越低，相应的第一叶片11的旋转直径越小。而且塔筒3在一定范围内的离地高度越高，空气的流动性越好，相应地风速越高，风力发电装置100的捕风能力就越强。

在一些实施例中，第二叶片21的旋转直径为D2，第一叶片11的旋转直径为D1，且1/4D1≤D2≤1/3D1。

可选地，第二叶片21位于第一叶片11上方右侧，第二叶片21对第一叶片11未吸收的剩余风能进行吸收，第一叶片11和第二叶片21的旋转直径对第一风机1和第二风机2吸收风能的性能至关重要，通过将第二叶片21的旋转直径设为第一叶片11的旋转直径的三分之一至四分之一之间，可以确保第二叶片21在不影响第一叶片11吸收大部分风能的情况下，尽可能地吸收第一叶片11未吸收的风能，进而提高风力发电装置100对风能的吸收率。

由于第二叶片21设置在第一叶片11的上方，且第一风机1的上端与第二风机2相连，即第二叶片21的旋转直径与第一风机1和第二风机2之间的距离，第一风机1与第二风机2之间在上下方向上的距离越近，第二叶片21的旋转直径越小，第一风机1与第二风机2之间在上下方向上的距离越远，第二叶片21的旋转直径越大，但第一风机1和第二风机2在上下方向上的距离不能无限的远，需要兼顾第一风机1对第二风机2的支撑固定作用，本实用新型实施例通过将第二叶片21的旋转直径设在第一叶片11的旋转直径的三分之一至四分之一之间，以确保第一风机1对第二风机2的支撑作用的同时，使第二叶片21的旋转直径尽可能的大，以提高第二风机2吸收剩余风能的能力，进而提高风力发电装置100对风能的吸收率。

例如，第一叶片11可以采用金凤GWH191-4.0，第一叶片11的旋转直径可以设为191米，第二叶片21的旋转直径可以设为63米。

在一些实施例中，第一风机1包括第一机舱12，第一机舱12的一端与第一叶片11相连，第一机舱12的另一端与塔筒3相连。

具体地，第一机舱12的下端与塔筒3的上端相连以对第一机舱12进行固定，第一机舱12的左端与第一叶片11相连，通过第一机舱12的设置可以将第一叶片11吸收的风能转换成电能。

在一些实施例中，第一机舱12包括第一电机121和第一齿轮箱122，第一齿轮箱122的一端与第一叶片11相连，第一齿轮箱122的另一端与第一电机121相连。

具体地，第一电机121和第一齿轮箱122在第一机舱12的左右方向上间隔布置，且第一齿轮箱122左端与第一叶片11相连，第一齿轮箱122的右端与第一电机121相连，以使第一齿轮箱122将第一叶片11在风的作用下所产生的动力传递给第一电机121使第一电机121发生相应的转速，第一电机121将机械能转变成电能实现第一风机1的风力发电。

在一些实施例中，第二风机2包括第二机舱22，第二机舱22在风流动的方向上位于第一机舱12的下游，第二机舱22与第一机舱12远离塔筒3的一端相连。

具体地，第二机舱22的下端与第一机舱12的上端相连以对第二机舱22进行固定，第二机舱22的左端与第二叶片21相连，通过第二机舱22的设置可以将第二叶片21吸收的风能进行转换成电能。

可选地，将第二机舱22设在第一机舱12的上方右侧，便于第二机舱22与第二叶片21的连接，使得第二叶片21位于第一叶片11的上方右侧。

在一些实施例中，第二机舱22包括第二电机221和第二齿轮箱222，第二齿轮箱222的一端与第二叶片21相连，第二齿轮箱222的另一端与第二电机221相连。

具体地，第二电机221和第二齿轮箱222在第二机舱22的左右方向上间隔布置，且第二齿轮箱222左端与第二叶片21相连，第二齿轮箱222的右端与第二电机221相连，以使第二齿轮箱222将第二叶片21在风的作用下所产生的动力传递给第二电机221使第二电机221发生相应的转速，第二电机221将机械能转变成电能实现第二风机2的风力发电。

在一些实施例中，第一机舱12还包括变流器13，变流器13分别与第一电机121和第二电机221相连。

具体地，变流器13设在第一机舱12内，且变流器13位于第一电机121的右侧，变流器13分别与第一电机121和第二电机221相连以将第一电机121和第二电机221转变的电能的电功率转换成适合电网或用户使用的一种或多种形式的电功率，实现将第一风机1和第二风机2风力发电产生的电能的电功率转变成需求功率。

本实用新型实施例通过在第一机舱12内设置变流器13，通过一个变流器13分别与第一电机121和第二电机221相连对第一风机1和第二风机2发电的电功率进行转换，降低变流器13的设置个数，进而降低风力发电装置100的成本。

在一些实施例中，风力发电装置100还包括连接件4，第一机舱12上设有第一通孔123，第二机舱22上设有第二通孔223，连接件4的一端与变流器13相连，连接件4的另一端依次穿过第一通孔123和第二通孔223与第二电机221相连。

具体地，连接件4的下端与变流器13相连，连接件4的上端依次穿过第一机舱12的第一通孔123和的第二机舱22的第二通孔223，伸入第二机舱22内与第二电机221相连，以将第二风机2吸收的风能转变的电能传输至变流器13。

例如，连接件4为线缆。

在一些实施例中，风力发电装置100还包括固定件5，固定件5的一端与第一机舱12相连，固定件5的另一端与第二机舱22相连。

具体地，固定件5的上端与第二机舱22相连，固定件5的下端与第一机舱12相连，通过固定件5的设置以将第一机舱12与第二机舱22相连，使得第一机舱12对第二机舱22进行固定。

需要说明的是，固定件5在上下方向上的尺寸可调以改变第一机舱12上端与第二机舱22下端之间的距离，进而根据第一机舱12与第二机舱22在上下方向之间的间隔距离以调整第二叶片21的旋转直径，在不影响第一叶片11吸收风能的情况下使第二叶片21的旋转直径尽可能的大，提高第二风机2对风能的吸收能力，进而提高风力发电装置100对风能的吸收率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种风力发电装置，其特征在于，包括：

塔筒；

第一风机，所述第一风机与所述塔筒相连；

第二风机，所述第二风机与所述第一风机相连，所述第二风机在风流动的方向上位于所述第一风机的下游，且所述第二风机位于所述第一风机远离所述塔筒的一侧。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于，所述第一风机包括第一叶片，所述第二风机包括第二叶片，所述第二叶片的旋转直径小于所述第一叶片的旋转直径。

3.根据权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于，所述第二叶片的旋转直径为D2，所述第一叶片的旋转直径为D1，且1/4D1≤D2≤1/3D1。

4.根据权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于，所述第一风机包括第一机舱，所述第一机舱的一端与所述第一叶片相连，所述第一机舱的另一端与所述塔筒相连。

5.根据权利要求4所述的风力发电装置，其特征在于，所述第一机舱包括第一电机和第一齿轮箱，所述第一齿轮箱的一端与所述第一叶片相连，所述第一齿轮箱的另一端与所述第一电机相连。

6.根据权利要求5所述的风力发电装置，其特征在于，所述第二风机包括第二机舱，所述第二机舱在风流动的方向上位于所述第一机舱的下游，所述第二机舱与所述第一机舱远离所述塔筒的一端相连。

7.根据权利要求6所述的风力发电装置，其特征在于，所述第二机舱包括第二电机和第二齿轮箱，所述第二齿轮箱的一端与所述第二叶片相连，所述第二齿轮箱的另一端与所述第二电机相连。

8.根据权利要求7所述的风力发电装置，其特征在于，所述第一机舱还包括变流器，所述变流器分别与所述第一电机和所述第二电机相连。

9.根据权利要求8所述的风力发电装置，其特征在于，还包括连接件，所述第一机舱上设有第一通孔，所述第二机舱上设有第二通孔，所述连接件的一端与所述变流器相连，所述连接件的另一端依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔与所述第二电机相连。

10.根据权利要求6所述的风力发电装置，其特征在于，还包括固定件，所述固定件的一端与所述第一机舱相连，所述固定件的另一端与所述第二机舱相连。

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