專利名稱:一種超大功率的風力機的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種風力機,特別涉及一種超大功率的風力機。
背景技術:
風力能是人類最早利用的古老能源之一,風力機是風能轉換的機械。已有的風力機絕大多數是水平軸旋轉漿式,近期也有垂直軸葉輪式的風力機發表,但它們的共同點是功率較小,從可查到的資料可知,在國內一般沒有突破兆瓦級,國際上截止2004年已有兆瓦級的風力機,也只在5兆瓦以下,與火電、水電機組無法比擬。另外就是風力及風向多變不易控制,給使用帶來不少麻煩;所以雖是綠色、免費能源,但一直以來也只能處在新能源的范疇。人們知道水能的利用是筑壩蓄勢,從而將低能量的水變為高能量的水能,也將水流的方向變為唯一的一個方向(由原來的散流變為從射流孔泄出)。風能就無法筑壩蓄勢了,也就無法把它攔截起來,所以大規模利用它的難度很大。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種超大功率的風力機。為了實現上述目的,本實用新型的技術方案為設計一種風力機,包括風輪,其特征在于在風輪外側套有筒塔形聚風裝置,風輪位于筒塔形聚風裝置內側的軸線上。筒塔形聚風裝置為罩在風輪外的圓筒形聚風罩,在圓筒形聚風罩的筒周設置有多個風道,風道從外向內呈水平旋轉向喇叭形。風輪的圓周上連續排列有多個風斗。風斗為旋轉向設置的斗狀物,其開口對應于圓筒形聚風罩的風道出風口。在圓筒形聚風罩的風道的內側出風口處設置有風力調節卷簾。風道的外側入風口的截面積遠大于內側出風口的截面積。筒塔形聚風裝置由多個圓筒形聚風罩相疊加構成。筒塔形聚風裝置內的風輪個數與圓筒形聚風罩的個數相對應。本實用新型的優點是使用筒塔狀的聚風裝置,既可以全方位承接任何方向的風向,又有聚風功能。而因為聚風作用(依據流體力學原理)增大了風力和風速,使得大功率成為可能,同時使得低風速區域也可以利用風能了,擴大了使用地域。在聚風罩風道口的內側出風口處設置有風力調節卷簾。將測速裝置所測風速值與設定值的比較值作為指令進行風力調節,可保證風力機轉速基本穩定。
圖1為本實用新型一實施例的示意圖圖2為聚風罩的立體示意圖圖3為本實用新型的風輪只安裝單個風斗時的立體示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步的描述。
圖中包括風輪1,其特征在于在風輪1外側套有筒塔形聚風裝置2,風輪1位于筒塔形聚風裝置2內側的軸線上。筒塔形聚風裝置2為罩在風輪1外的圓筒形聚風罩3,在圓筒形聚風罩3的筒周設置有多個風道4,風道4從外向內呈水平旋轉向喇叭形。風輪1的圓周上連續排列有多個風斗5。風斗5為旋轉向設置的斗狀物,其開口6對應于圓筒形聚風罩3的風道4內側出風口7。在圓筒形聚風罩3的風道4的內側出風口7處設置有風力調節卷簾8。風道4的外側入風口9的截面積遠大于內側出風口7的截面積。筒塔形聚風裝置2由多個圓筒形聚風罩3相疊加構成。筒塔形聚風裝置2內的風輪1個數與圓筒形聚風罩2的個數相對應。
風經風道4的作用后,無論什么方向的風經過圓筒形聚風罩3后都變成同一方向水平旋轉風,且風速和風力都大大增加。為了與圓筒形聚風罩3相匹配,風輪1上的風葉5可作成類似碗、斗狀的形式,即風輪1的風斗5為一開口容器,除了朝向風道4的內側出風口7那一面具有開口6外,其余幾個面均為密封的。圖3表示了只安裝一個風斗5的風輪1。當圓筒形聚風罩3風道4內的風旋轉沖擊風輪1時,風從風輪1上風斗5的開口6進入(斗內空氣密度及受力面積均增大),推動風輪1旋轉,可以毫無妨礙地做功。風輪1直徑不同,在等風力下其力矩也不同,所做的功大小也不同。根據功率的大小決定筒塔的直徑和層數。
當采用多層圓筒形聚風罩3時,多層圓筒形聚風罩3上下疊加連接,風輪1輪軸由支撐于各層圓筒形聚風罩3兩端的軸承支撐,多個風輪1同軸串聯,做功機械裝置安裝于最底層。
圓筒形聚風罩3的風道4的內側出風口7處設置有風力調節卷簾8。其中該風力調節卷簾由控制系統控制。根據測速裝置所測風速值與設定值的比值,調節控制系統的指令,實現適度開啟功能,保證風輪1受力的穩定,從而保證風力機轉速基本穩定。
其中風輪1要求質輕轉矩大,所以要直徑大,材質輕。
圓筒形聚風罩3的風道4出風口7與入風口9面積比率可以根據當地的實際風力情況配置。
實際實施中筒塔采用金屬結構或薄壁鋼筋混凝土結構,風輪1為輕型鋁合金結構,用輕鋼結構與軸連接,軸承通過鋼結構固定在筒塔內側。
由于本實用新型的筒塔可向空間發展,同時風輪1可以多層同軸串聯與筒塔層數匹配。縱的方向可加大受風面積,橫的方向既可以擴大受風面積又可以增大力矩,所以受風面可以數倍增加,形成一個聚風大壩,從而數十倍甚至幾百倍增大可利用風力,使得筒塔形風力機成為大功率風力機械成為可能。筒塔與風輪的直徑和層數視功率大小設定。功率可從10兆瓦開始向更大功率發展,越大越能發揮本實用新型的特長。配上發電機就可以成為超大功率風力發電機了。
權利要求1.一種超大功率的風力機,包括風輪,其特征在于在風輪外側套有筒塔形聚風裝置,風輪位于筒塔形聚風裝置內側的軸線上。
2.如權利要求1所述的一種超大功率的風力機,其特征在于所述的筒塔形聚風裝置為圓筒形聚風罩,在圓筒形聚風罩的筒周設置有多個風道,風道從外向內呈水平旋轉向喇叭形。
3.如權利要求1所述的一種超大功率的風力機,其特征在于風輪的圓周上連續排列有多個風斗。
4.如權利要求3所述的一種超大功率的風力機,其特征在于風斗為旋轉向設置的斗狀物,其開口對應于圓筒形聚風罩的風道內側出風口。
5.如權利要求2所述的一種超大功率的風力機,其特征在于在圓筒形聚風罩的風道的內側出風口處設置有風力調節卷簾。
6.如權利要求4所述的一種超大功率的風力機,其特征在于風道的外側入風口的截面積遠大于內側出風口的截面積。
7.如權利要求1所述的一種超大功率的風力機,其特征在于筒塔形聚風裝置由多個圓筒形聚風罩相疊加構成。
8.如權利要求7所述的一種超大功率的風力機,其特征在于筒塔形聚風裝置內的風輪層數與圓筒形聚風罩的層數相對應。
專利摘要本實用新型涉及一種超大功率的風力機,包括風輪,其特征在于在風輪外側套有筒塔形聚風裝置,風輪位于筒塔形聚風裝置內側的軸線上。筒塔形聚風裝置為罩在風輪外的圓筒形聚風罩,在圓筒形聚風罩的筒周設置有多個風道,風道從外向內呈水平旋轉向喇叭形。風輪由多個風斗圓周連續排列構成。在圓筒形聚風罩的風道的內側出風口處設置有風力調節卷簾。筒塔形聚風裝置由多個圓筒形聚風罩相疊加構成。筒塔形聚風裝置內的風輪個數與圓筒形聚風罩的個數相對應。本實用新型的優點是使用筒塔狀的聚風裝置,既可以全方位承接任何方向的風向,又有聚風功能,使得大功率成為可能,同時使得低風速區域也可以利用風能了,擴大了使用地域。
文檔編號F03D3/04GK2844478SQ20052004200
公開日2006年12月6日 申請日期2005年5月30日 優先權日2005年5月30日
發明者張少良 申請人:張少良, 張玥, 左曉麗