一種采用真空環浮升導流的高空懸浮風力發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及清潔能源中的風力發電領域，具體涉及一種采用真空環浮升導流的高空懸浮風力發電系統。
【背景技術】
[0002]一般的風力發電是用高大的塔架支撐起大尺寸風葉在風力驅動下帶動發電機進行發電，發出的電能經過變頻調制成預定的指標送到電網中為用戶提供電能;其缺點有:I)要想能利用強風力發電，必須提高塔架的高度，增加制造、運輸、安裝費用;2)要想能驅動大的發電機必須使風葉尺寸大而重量輕，增加制造、運輸、安裝費用；3)這種大尺寸風葉質量大很難做到精確的動平衡，將增加發電機主軸動、靜載荷，將降低發電效率及使用壽命;4)由于風葉離地面較近，因而影響地面的生態平衡，安放風力發電系統的地區鳥類大量減少；5)發電發電機葉片離地面較近，在海邊受海水的鹽霧影響，腐蝕非常嚴重，在沙漠地帶由于風沙的沖刷磨損很快，這些都降低了風力發電系統的使用壽命，增大了運行成本;6)占用一定的地面空間，影響地面的使用，且又有一定的噪音；7)為了減少對居民正常生活的影響，一般都選在人煙稀少的荒原或海面，這就要求發出的電必須通過調制器將電送入電網后才能供給用戶，這就增大了風力發電系統的運行成本;8)在調制配送的過程中還要損失一定的能量，從而進一步增加了風力發電電成本。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種采用真空環浮升導流的高空懸浮風力發電系統。
[0004]為解決上述問題，本發明提供以下技術方案:
[0005]—種采用真空環浮升導流的高空懸浮風力發電系統，所述風力發電系統由真空浮升單元、風力發電單元和電力傳輸單元組成;所述的真空浮升單元包括真空環和固定設于所述真空環內側壁上的真空栗，所述的真空浮生單元通過控制真空栗來調節真空環內的真空度，從而實現真空環的上浮和下降，相比用氫氣氦氣浮升的，浮力更大，成本更低;除此之夕卜，真空環是環形的真空腔，當真空環浮升在高空，氣流垂直吹過時，真空環能使流經環內的氣流流速加大，從而更有利于提高風力發電的效率;所述的風力發電單元包括電機支架、發電機和安裝于發電機前端的發電機葉片、安裝于發電機后端的平衡尾翼，所述的電力傳輸單元包括平衡線和與所述發電機電性連接的電纜線;所述發電機位于真空環的內側且所述發電機與真空環同軸心線，所述發電機通過電機支架固定于真空環的內側壁上。
[0006]進一步的，所述的真空環采用硬質非金屬材料制成，所述的真空環為對稱的旋轉殼體結構，且所述的真空環內側壁的厚度大于真空環外側壁的厚度，而真空環的該種結構設置可用于安裝并支撐風力發電單元。
[0007]進一步的，所述的電纜線由碳纖維材料制成;所述的電纜線為避雷線;所述的電纜線為定位線；由于電纜線、避雷線、定位線三線一體，故而電纜線不僅可以用于限定風力發電系統的位置，而且當雷雨天氣來臨時，電纜線還可用于引雷，避免雷電對發電系統造成破壞。
[0008]進一步的，所述真空環的外側壁的外側圓周上設有3-4個均勻分布的平衡翼，該平衡翼主要用于控制風力發電系統的朝向。
[0009]進一步的，所述真空環的外側壁上設有兩根所述的平衡線，且所述的兩根平衡線位于真空環兩側且對稱設置;所述的兩根平衡線用于在不同的風力下平衡真空環，使得真空環的軸心線始終與地面平行。
[0010]優選的，所述真空環的外側壁上設有三根所述的平衡線，且所述的三根平衡線于所述的所述真空環的外圓周方向上120°內均勻分布，所述的三根平衡線用于在不同的風力下平衡真空環，使得真空環的軸心線始終與地面平行。
[0011]進一步的，所述的風力發電系統可浮升至離地300-600米的高空，故而不會破壞地面環境。
[0012]有益效果:本發明的優點如下:
[0013](1)、取消了制造運輸安裝都很昂貴的風力發電用塔架，為降低成本提供了較大的空間；
[0014](2)、由于環形真空腔強化了環形圍成的空間內的空氣流速，即強化了風力發電的效率，也使發電機的風葉沒有必要做的太長，既減少了發電機的重量，又降低了發電的成本；
[0015](3)、由于環形真空腔可自動把發電系統浮升到高空或降到地面，因而維修、轉移都比塔架式風力發電機方便；
[0016](4)、由于發電系統浮在300-600米的高空，因而對地面的環保不產生破壞，鳥類依舊可以在原生態環境中生存；
[0017](5)、由于風力發電系統離地面較高(300-600米)，因而受海水中鹽霧的腐蝕以及沙漠中風沙的沖刷都大大減少，甚至于變成零；
[0018](6)、風力發電系統不用地面上的空間，高空運轉的噪聲也會到地面衰減成零；
[0019](7)、風力發電系統的環形真空腔可以懸升到鬧市的高樓上空，因而供電可以通過纜線直接送入樓內，省去了風力發電系統和電網之間的來回饋送的麻煩，既減少了能量損失，也降低了設備的成本；
[0020](8)、用抽真空來升降風力發電系統，浮力比氫氣氦氣大，故成本低且安全方便；
[0021](9)饋電的電纜、避雷線、限位纜繩共用一條纜線，簡單方便成本低；
[0022](10)真空浮升系統外部承受大氣壓力，因而外皮只受正壓力，材料開裂的可能大大減少。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的具體實施例的正視結構示意圖。
[0024I圖2是圖1的A-A剖面結構示意圖。
[0025]附圖標記說明:真空環I，電機支架2，發電機3，平衡尾翼4，平衡線5，電纜線6，真空栗7，發電機葉片8，平衡翼9。
【具體實施方式】
[0026]下面根據說明書附圖詳細說明本發明的具體實施例:
[0027]參照圖1和圖2所述，一種采用真空環浮升導流的高空懸浮風力發電系統，所述風力發電系統由真空浮升單元、風力發電單元和電力傳輸單元組成;所述的真空浮升單元包括真空環I和固定設于所述真空環I內側壁上的真空栗7，所述的真空浮生單元通過控制真空栗7來調節真空環I內的真空度，從而實現真空環I的上浮和下降，相比用氫氣氦氣浮升的，浮力更大，成本更低；除此之外，真空環I是環形的真空腔，當真空環I浮升在高空，氣流垂直吹過時，真空環I能使流經環內的氣流流速加大，從而更有利于提高風力發電的效率；所述的風力發電單元包