CN2395050Y - 多泵集能及射流增能调速的风能利用装置 - Google Patents

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Abstract

多泵集能及射流增能调速的风能利用装置,包括风力发电机和调速装置,风力发电机包括叶片、转动轴和与转动轴相连的能量转换装置;调速装置包括通过离合器与转动轴相连的空气压缩泵组、通过管道与空气压缩泵组连通的集气增压罐、设于叶片上的通过阀门、进气管与集气增压罐连通的射流增能器。该装置能有效地利用各种风速风级的风力获得稳定能量,效率高、可用于各种自然条件下、应用范围广。

Description

多泵集能及射流增能调速的风能利用装置
本实用新型涉及一种带调速装置的风力发电机。
风能是一种丰富的、清洁的自然能源，有效利用这种能源具有很重大的意义。目前，风力发电机是较常见的风能利用装置，它一般包括风车螺旋浆叶片和与之相连的机械能、电能转化装置，它利用风力推动叶片旋转产生电能。由于输出电能功率的要求和叶片结构的自重，只有达到一定的风速风级，例如风级大于四级，才能使叶片旋转，而在风速风级较低时，风力发电机不能工作，这就限制了这种风能利用装置的使用，特别在一些常年风级较低的地方，无法有效利用风能。另一方面，当自然界风速风级较大，例如风级大于十级以上，又必须通过调节机构来降低风车螺旋浆转速，达到保护叶片和稳定输出能量的作用。如专利号90210487(公告号2076613，公告日91年5月8日)的专利公开一种自动改变叶片迎风角来调节转速的方式。众所周知，风速风级越大，可资利用的风能越大，而这种调速方式，不能充分利用大风速风级所蕴藏的巨大潜能，是一种无形的浪费。
本实用新型的目的是设计一种多泵集能及射流增能调速的风能利用装置，以有效地利用各种风速风级的风力获得稳定能量。
为此目的，本实用新型采用如下技术方案：多泵集能及射流增能调速的风能利用装置，包括风力发电机和调速装置，风力发电机包括叶片、转动轴和与转动轴相连的能量转换装置；调速装置包括通过离合器与转动轴相连的空气压缩泵组、通过管道与空气压缩泵组连通的集气增压罐、设于叶片上的通过阀门、进气管与集气增压罐连通的射流增能器。
风力发电机能利用风力推动产生电能，在风速风级较大时，通过离合器作用，使转动轴带动不同数量的空气压缩泵组，作为负载降低转动轴转速，使风力发电机正常工作，同时使空气压缩泵组作功产生气压能，蓄存在集气增压罐内。在风速风级较低时，通过阀门、进气管将集气增压罐中的高压气送至射流器，驱动叶片正常转动，以弥补风力不足。该装置利用风能的效率高、可用于各种自然条件下、应用范围广。
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1、是本实用新型多泵集能及射流增能调速的风能利用装置的结构原理图。
图2、是图1所示风能利用装置的叶片结构剖视图。
如图1所示，由螺旋浆叶片1、转动轴2和与轴2相连的能量转换装置3构成风力发电机，它利用风力驱动叶片1旋转，再由能量转换装置3转化为电能输出。同时，转动轴2与蜗杆4相连，通过与蜗杆4相啮合的蜗轮5、传动杆6带动空气压缩泵组7工作，将空气压缩后经管道8送入集气增压罐9蓄存。当自然界风速风级增大时，螺旋浆叶片迎风面所受的推力增大，通过轴2压缩弹簧14，使蜗杆4后移与更多的蜗轮5啮合，从而带动更多的空气压缩泵组7，增加风力发电机的负载，调节叶片1和转动轴的转动速度，而且由于此时工作的空气压缩泵数量增加，提高了风能的利用效率。反之，当自然界风速风级下降时，通过上述机构可以减少带动的空气压缩泵数量，减轻负载，使风力发电机稳定工作。
当自然界风速风级较小，不能推动螺旋浆叶片转动或转速太慢，输出能量不稳定时，打开集气增压罐9的阀门10，罐中的高压气体通过进气管11进入叶片1中的射流增能器。如图2所示射流增能器包括与进气管11相通的锥状喷嘴12和与喷嘴12相通的吸气管13，吸气管13和喷嘴12分别开口在叶片的上下表面。从进气管11射入的高压气体通过锥形喷嘴12时，由于喷嘴管径逐渐缩小，使得气体的流速增大，从而在叶片1下表面产生一个正向推动力，同时在吸气管13处形成一个负压区，使叶片1上表面产生一个吸引力，推动力和吸引力构成的合力同时作用于叶片1上，推动叶片增速旋转，使风力发电机正常工作。

Claims (3)

1、多泵集能及射流增能调速的风能利用装置，包括风力发电机和调速装置，风力发电机包括叶片、转动轴和与转动轴相连的能量转换装置，其特征在于：所述调速装置包括通过离合器与转动轴相连的空气压缩泵组、通过管道与空气压缩泵组连通的集气增压罐、设于叶片上的通过阀门、进气管与集气增压罐连通的射流增能器。
2、根据权利要求1所述的风能利用装置，其特征在于：所述空气压缩泵组包括多个泵，每个泵各自通过所述离合器与传动轴相连。
3、根据权利要求1所述的风能利用装置，其特征在于：所述射流增能器包括设于叶片中的与进气管相通的锥状喷嘴和与喷嘴相通的吸气管，吸气管和喷嘴分别开口于叶片两个相反的表面。
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