專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種發(fā)電裝置，特別涉及的是一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)能的利用，以其儲(chǔ)量豐富、清潔、可再生等許多優(yōu)點(diǎn)，越來越為人們所重視。但由于自然風(fēng)本身的特點(diǎn)，風(fēng)力的大小、方向時(shí)刻多變，給風(fēng)能的可靠利用帶來許多困難。就以目前較普遍推廣的較大功率的三葉片風(fēng)輪發(fā)電機(jī)而言，其風(fēng)向和風(fēng)速直接影響到其輸出功率，而要解決這一問題，通常需要投入大量的資金，復(fù)雜的裝備以解決對(duì)風(fēng)向、調(diào)速、并網(wǎng)等一系列問題，還要要求專門的安裝、制造技術(shù)，這就很大程度上限制了風(fēng)能發(fā)電的普遍推廣應(yīng)用。如何解決風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不受風(fēng)速、風(fēng)向的限制而且有效利用風(fēng)能是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一直探索的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種不受風(fēng)速、風(fēng)向限制且風(fēng)能利用率高的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是采取如下方案完成的一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括有沿圓周分布葉片的主風(fēng)輪、水輪發(fā)電機(jī)、風(fēng)輪主軸和水池，所述主風(fēng)輪安裝風(fēng)輪主軸上，其特征在于所述主風(fēng)輪外安裝有帶葉片的導(dǎo)向風(fēng)輪，所述導(dǎo)向風(fēng)輪通過立柱安裝在水池的地面上，所述立柱為中空管，在主風(fēng)輪的上方設(shè)置有蓄水池，在風(fēng)輪主軸的下端設(shè)置有葉片水泵，該葉片水泵浸在水池中，所述蓄水池通過一中空立柱與葉片水泵相連，并通過另一中空立柱與水輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)水口相連。
本實(shí)用新型中，由于帶葉片導(dǎo)向風(fēng)輪的安裝，對(duì)任何方向、大小的自然風(fēng)，都能對(duì)主風(fēng)輪形成最佳的沖角，其產(chǎn)生的升力最大，風(fēng)能利用率高，葉片沿著主風(fēng)輪的圓周分布，離軸心距離最遠(yuǎn)，故以較小的風(fēng)力就能產(chǎn)生很大的力矩，達(dá)到四兩拔千斤的效果，降低了對(duì)葉片的強(qiáng)度和剛度的要求，本實(shí)用新型把風(fēng)能和水能相結(jié)合，使儲(chǔ)能部分和發(fā)電部分相互獨(dú)立，不必計(jì)較風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速，也可穩(wěn)定發(fā)電。
所述導(dǎo)向風(fēng)輪上葉片內(nèi)葉尖處的切線與該葉片中點(diǎn)與風(fēng)輪主軸軸心連線的夾角為45～60°，所述主風(fēng)輪上的葉片端點(diǎn)的切線與該端點(diǎn)到風(fēng)輪主軸軸心的連線夾角為25～40°，使任何方向的風(fēng)都能產(chǎn)生最佳的沖角，形成最大的升力。
所述中空立柱與葉片水泵相連的管子上設(shè)有風(fēng)輪調(diào)速閥和止回閥。風(fēng)輪調(diào)速閥的設(shè)置，可以改變風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速或者使風(fēng)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，方便維修；止回閥的設(shè)置，防止水池中泵到中空立柱內(nèi)的水回落。
所述水輪發(fā)電機(jī)的出水口與水池連通，使水能循環(huán)利用，不造成浪費(fèi)。
上述任何一項(xiàng)技術(shù)方案中，所述水池也可以通過外通管與外部水源接通。這樣設(shè)計(jì)方案是為了不受地理環(huán)境的限制。

下面再結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型其實(shí)施例的各有關(guān)細(xì)節(jié)。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型圖1沿A-A的剖視圖。
具體實(shí)施方式如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括有主風(fēng)輪12、水輪發(fā)電機(jī)9、風(fēng)輪主軸3和水池17，主風(fēng)輪12上沿圓周分布有葉片15，所述主風(fēng)輪12上的葉片15端點(diǎn)的切線與該端點(diǎn)到風(fēng)輪主軸3軸心的連線夾角為25～40°，當(dāng)然其切線與風(fēng)輪主軸軸心的連線在同一平面上，經(jīng)過試驗(yàn)，其夾角設(shè)置成30°為最佳角度，所述主風(fēng)輪12安裝在風(fēng)輪主軸3上，在主風(fēng)輪12外安裝有帶葉片14的導(dǎo)向風(fēng)輪1，所述導(dǎo)向風(fēng)輪1上葉片14內(nèi)葉尖處的切線與該葉片14中點(diǎn)與風(fēng)輪主軸3軸心連線的夾角為45～60°，同理，其切線和連線也在同一平面內(nèi)，經(jīng)過試驗(yàn)，其最佳角度為50°；導(dǎo)向風(fēng)輪1通過立柱11安裝在水池17的地面上，該立柱11為中空管，既可作為支撐作用，又可兼作水管，在主風(fēng)輪12的上方設(shè)置有蓄水池13，該蓄水池13也可利用雨天蓄水，以補(bǔ)充風(fēng)能的不足，在理論上，當(dāng)然該蓄水池13設(shè)置的越高，水的勢(shì)能就越大，但在實(shí)踐中，主要參考用電量和地理環(huán)境，選擇合理的高度。在風(fēng)輪主軸3的下端設(shè)置有葉片水泵7，該葉片水泵7浸在水池17中，蓄水池13通過一中空立柱經(jīng)過管子16與葉片水泵7相連，使水泵7能夠通過中空立柱將水泵到蓄水池13中，并且蓄水池13通過另一中空立柱與水輪發(fā)電機(jī)9的進(jìn)水口相連，蓄水池13中的水通過中空立柱就可以使水輪發(fā)電機(jī)9發(fā)電。在管子16上設(shè)有風(fēng)輪調(diào)速閥4和止回閥5，該風(fēng)輪調(diào)速閥4的設(shè)置，主要是對(duì)主風(fēng)輪12進(jìn)行減速或者剎車，當(dāng)調(diào)速閥4關(guān)閉時(shí)，葉片水泵7的箱體相當(dāng)于一個(gè)封閉的區(qū)域，它利用了水的不可壓縮性，就可以對(duì)主風(fēng)輪12旋轉(zhuǎn)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)；本實(shí)用新型中，水輪發(fā)電機(jī)9的出水口還與水池17連通，使發(fā)過電的水能夠循環(huán)利用；本實(shí)用新型中的水池17可以通過外通管6與外部水源接通，使其不受到地理環(huán)境的限制，當(dāng)然在好的地理環(huán)境下，即在有水的地方，可將本實(shí)用新型直接建在該處，直接將該處的水源作為水池17，這與上述專制一個(gè)水池是等效的。本實(shí)用新型首先將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為水的勢(shì)能，再將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，這樣主風(fēng)輪12上端的蓄水池只要有水，其蓄水池13的高度是一定，因而其勢(shì)能轉(zhuǎn)換成電能也就非常穩(wěn)定，這樣就可以穩(wěn)定發(fā)電。本實(shí)用新型幾乎為一整體的鋼鐵結(jié)構(gòu)，且基礎(chǔ)很大，支撐立柱11多而穩(wěn)固。將導(dǎo)向風(fēng)輪1的葉片14制成很窄，對(duì)風(fēng)的阻力很小，主風(fēng)輪12只受力矩作用，而不必?fù)?dān)心狂風(fēng)暴雨的襲擊。本實(shí)用新型的系統(tǒng)可將其設(shè)計(jì)成一個(gè)大型的建筑物，在主風(fēng)輪12的下方安裝一個(gè)頂蓋板2，在頂蓋板2離地面處可建成兩層的建筑物，其第一層可作發(fā)電操作，其他剩余空間可作廠房，而第二層可作為住房或倉(cāng)庫(kù)，極大地利用其空間。所以有些企業(yè)在設(shè)計(jì)廠房時(shí)，即可同時(shí)將本系統(tǒng)考慮在內(nèi)，達(dá)到節(jié)省成本，有效利用風(fēng)能的目的。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)成功，特別是對(duì)中小用電企業(yè)非常實(shí)用，對(duì)特別缺電的地區(qū)為其解決電荒起到了良好的補(bǔ)充。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括有沿圓周分布葉片(15)的主風(fēng)輪(12)、水輪發(fā)電機(jī)(9)、風(fēng)輪主軸(3)和水池(17)，所述主風(fēng)輪(12)安裝風(fēng)輪主軸(3)上，其特征在于所述主風(fēng)輪(12)外安裝有帶葉片(14)的導(dǎo)向風(fēng)輪(1)，所述導(dǎo)向風(fēng)輪(1)通過立柱(11)安裝在水池(17)的地面上，所述立柱(11)為中空管，在主風(fēng)輪(12)的上方設(shè)置有蓄水池(13)，在風(fēng)輪主軸(3)的下端設(shè)置有葉片水泵(7)，該葉片水泵(7)浸在水池(17)中，所述蓄水池(13)通過一中空立柱與葉片水泵(7)相連，并通過另一中空立柱與水輪發(fā)電機(jī)(9)的進(jìn)水口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)向風(fēng)輪(1)上葉片(14)內(nèi)葉尖處的切線與該葉片中點(diǎn)與風(fēng)輪主軸軸心連線的夾角為45～60°，所述主風(fēng)輪(12)上的葉片端點(diǎn)的切線與該端點(diǎn)到風(fēng)輪主軸軸心的連線夾角為25～40°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于在中空立柱與葉片水泵相連的管子(16)上設(shè)有風(fēng)輪調(diào)速閥(4)和止回閥(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述水輪發(fā)電機(jī)(9)的出水口與水池(17)連通。
5.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述水池(17)通過外通管(6)與外部水源接通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其主要特征在于所述主風(fēng)輪(12)外安裝有帶葉片(14)的導(dǎo)向風(fēng)輪(1)，所述導(dǎo)向風(fēng)輪通過立柱(11)安裝在水池(17)的地面上，所述立柱為中空管，在主風(fēng)輪的上方設(shè)置有蓄水池(13)，在風(fēng)輪主軸的下端設(shè)置有葉片水泵(7)，該葉片水泵浸在水池中，所述蓄水池通過一中空立柱與葉片水泵相連，并通過另一中空立柱與水輪發(fā)電機(jī)的進(jìn)水口相連。本實(shí)用新型首先將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膭?shì)能，再將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，對(duì)風(fēng)能的利用率高，發(fā)電穩(wěn)定，對(duì)缺電的地區(qū)為其解決電荒起到了良好的補(bǔ)充。
文檔編號(hào)F03D11/04GK2746148SQ20042011549
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者吳志強(qiáng) 申請(qǐng)人:吳志強(qiáng)