圆形叶片风力机 |
| 申请号/专利号： |
201120331011.x |
申 请 日： |
2011.09.06 |
| 名 称： |
圆形叶片风力机 |
| 公开(公告)号： |
CN202381253U |
公开(公告)日： |
2012.08.15 |
| 主分类号： |
F03D1/06(2006.01)I |
分案原申请号： |
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| 分 类 号： |
F03D1/06(2006.01)I;F03D3/06(2006.01)I;F03D7/02(2006.01)I;F03D7/06(2006.01)I |
| 颁 证 日： |
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优 先 权： |
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| 申请(专利权)人： |
*相关专利 |
| 地 址： |
115001 辽宁省营口市站前区渤海新村5-5-502 |
| 发明(设计)人： |
谭清华 *相关专利 |
国际申请： |
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| 国际公布： |
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进入国家日期： |
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| 专利代理机构： |
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代 理 人： |
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| 专利描述： |
垂直轴组合风力发电技术
1，当前的水平风力发电机，是根据直升飞机螺旋桨的原理发展起来的，飞机螺旋桨是主动运转，螺旋桨上面形成真空，使下面空气形成压缩，克服飞机的重量后使飞机进行上升飞行，飞机螺旋桨必须达到一定的长度和转速产生足够的浮力，所以飞机螺旋桨制作成细长。水平风力发电机的叶片属于被动运转，来风只能对叶片起作用，水平风力发电机的叶片做成细长，风对叶片的作用力也会变小，风的作用力使用率降低不到15%，风力不能充分利用等于浪费了风力资源。
2，垂直轴风力发电工作原理，在发电机轴上的连接盘安装叶片轴，叶片在叶片轴AB或CD两端以左右45度夹角安装叶片，任意方向来风使A端叶片在风力作用向下转动45度，叶片B端受风作用同时转动45度，CD两端与风向平行保持原状，AB两端受风面不同，使发电机轴形成旋转，当AB两端旋转到与风向相同时，叶片靠自重回到左右45度的人字形位置，CD两端受风作用带动发电机进行旋转，如此反复使发电机达到连续运转发电的要求。在垂直轴上部再分别安装叶片系统，可以成倍地提高发电能力，极大提高发电效率。见图形1。
3，垂直大叶片风力发电结构特点，垂直大叶片风力机已经授予实用新型专利，此技术符合空气动力学原理，叶片制作成圆形、方形、椭圆形等现状，此叶片结构增加了宽叶片宽度提高了捕风能力，调整叶片运行角度可以自动调节旋转速度，极大地高效地利用风能，及转矩实现最大化，此叶片可以采用曲面形状，即可以增加叶片强度，又可以提高阻风能力，可以大幅度提高发电效率。此叶片益应用于大功率发电机中，在垂直轴上分层分别安装大叶片系统，可以有效提高发电能力，可以全方向做功、转换率高，启动快，风机集中度高，便于管理与维护。垂直轴风力发电机在海上利用海风进行发电，也可以把叶片发电装置置入海中或河流中，由于不受水流方向的影响，可以利用海浪和潮汐的能量进行发电，如水利发电的水流再进行二次发电，充分利用水流使最好的清洁能源得到广泛普及推广。
大叶片结构可以在微风下进行启动，不需要尾翼进行方向调整，结构简单，维修方便，发电效率高，易于制造加工，转数较低，重心下降，安全性好，运行成本低，维护容易，无噪音污染等明显特点。解决了水平发电机头重脚轻的问题，与传统的叶片（螺旋桨式叶片及涡轮叶片）相比、有以下几个特点：
（1）全风向，自动调节发电机转速。（无需风向调节装置、不用弃风充分利用风能。）
（2）大叶片阻风面积大（叶片的阻风面积之和，占旋转面积40%以上）且阻风面与风向垂直，
（3） 风能利用率高。(较桨式叶片提高一倍以上)，转速控制智能化。
（4） 叶片的制作容易不受材料的限制（金属非金属均可、且不必建模）， 独特的叶片材质使用寿命达更长。
（5）整体制造成本低，安装调整简单故障率低，总体重量大幅降低。
4，垂直大叶片风力机的组合安装，垂直风力发电机的叶片系统，可以采用多层结构，每两个叶片为一组，可以旋转轴上安装2-6组叶片组合，进行提高发电功率，叶片尺寸每增加一倍，可以提高近四倍发电功率，见图2中A。垂直风力发电系统，可以在支柱的两边进行安装，见图2中B、C，还可以在支柱四周进行安装，见图2中D、E，由于旋转轴上部有支持，在旋转轴上还可以增加叶片系统组合，这种结构在中间可以安装避雷针，解决风力发电防雷问题。此项结构发动机在下部，降低重心可以提高稳定性，采用两个发电机或多个发电机与单个发电机，可以降低发电机的加工成本，还可以方便安装。在单支柱的基础上再增加几根支柱，进行一排或二排组合在一起，再通过齿轮联系在一起在进行发电，可以达到数兆瓦级发电，见图3。此项发电技术，可以在楼房上、山头上、船舶上、房车上、移动电源等进行安装。还可以在风电场，海上等进行风力发电，可以有效利用风力资源。
5，垂直风力发电机的组合发电优势，当前的水平风力随着风电机组单机更大功率能力需求的推进使单个风轮的设计直径向着更大规格努力发展，但人们逐渐发现风轮放大在超出一定规格后导致的超长厚重叶片难于掌控，并使巨大扫风空间内风能的实际乘风利用程度与比例级速缩减，而通过增长叶片获得的出力增加量值也在急速萎缩，并迫使塔架持续加高，使风轮对风偏转占用空间过大，这些对于在山地运输安装与密集分布建设风电工程均形成了更多更大的问题。
①多形态适合多元化建设，垂直组合发电可满足以海堤、海岛、山顶、楼顶为基础的最简单的配合建设；更大组合更适合山顶、山口、平川、海上建设。
②启动风力强度大幅度降低，风机最低启动风力强度值的形成大小决定其可以利用自然界风能的时间长短与投资效益与形成价值的高低。
③低成本制造、方便运输、起重安装， 因中小型垂直发电旋转速度很快，无需巨大加速齿轮箱的配置，其多发电机系统的地面设置方式无需高空起重吊装，可以使用简单起重机械与工具实现运输、吊装、安装，易于在山地运输安装与高空吊装，无需向山顶运输特大起重设备进行吊装施工。
④抗击恶劣风力能力强大，组合安装的中小垂直发电叶片力矩不大，并且总体重量大幅度降低，几乎没有超大悬空力臂重量，具有天然的抗击恶劣风力的能力，在破坏性风力下可通过遥控刹车，使用刹车装置也小方便制造
⑤故障形成因素大幅消解，垂直发电机组使用各种常用成熟材料、成熟产品部件的优质化结构合成，调控与运行方式简捷常用、稳定可靠，数据清晰可靠，其整体组成结构设置使局部承载力分散降低。没有电缆扭动性破坏故障，可大规模实际建设。
⑥使风电投资效益极大提高，通过一个简单的垂直发电机组合的运行成本，比大型发电机形成的效率将更高，并可形成整体调控效果，中小垂直发电制作与运输安装成本也将成倍降低，各个小规格齿轮部件体积不大，加工简便，价格低廉。
⑦形成机型间宏观应用互补，可以方便地实现对于现已建设安装完成的风电机组在保留原来塔架与基础的情况下，只需更换其头部结构进行机组形态性能的技术改造，将形成难得的建设领域、形成能力、应用方式的互补，其可形成很大的功率能力设计范围，机组整体形态更可多样化，适合在城市、乡镇、山地建设大、中、小规模的风电工程或者形成风光电互补电力系统中应用。垂直轴风力发电机，加工容易、造价低、方便安装、装机密度高、适合各种场合安装等特点。欢迎风电厂家进行合作开发，要了解详细的垂直风力发电技术，需要当面进行详谈，有意者请及时联系。
垂直风电初步技术请查看网站http://www.tqhby.com.cn/zfd/czfd.html |
| 标签：垂直发电 风力发电 发电 专利技术 能源 风能 |
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| 相关证书： |
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