利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其包括支撐結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)力葉輪、聚光系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱器、導(dǎo)氣管和自動(dòng)控制系統(tǒng)，本發(fā)明通過(guò)利用太陽(yáng)能加熱的方式為氣體流動(dòng)提供熱動(dòng)力，并將氣流引向風(fēng)力葉輪葉片遠(yuǎn)軸端的氣流噴口，同時(shí)利用自動(dòng)控制系統(tǒng)和三通閥實(shí)時(shí)控制氣流的噴射方向和噴射量，對(duì)風(fēng)力葉輪進(jìn)行加速或減速，從而在一定程度上穩(wěn)定了風(fēng)力葉輪的轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率和功率輸出，在一定程度上解決了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的功率輸出波動(dòng)大、頻率不穩(wěn)定的問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)新穎、資源利用充分的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔可再生能源技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但也遇到了一些問(wèn)題。最突出的是風(fēng)力發(fā)電受自然條件變化影響較大，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速難以穩(wěn)定和調(diào)節(jié)，使得功率輸出波動(dòng)大，頻率不穩(wěn)定。這些弊端嚴(yán)重影響了風(fēng)力發(fā)電廠接入主干電網(wǎng)的能力，造成棄風(fēng)情況嚴(yán)重。
[0003]在我國(guó)，一般風(fēng)能比較充沛的區(qū)域，年均日照時(shí)間也較長(zhǎng)，具備良好的太陽(yáng)能基礎(chǔ)。太陽(yáng)能聚集之后可以獲得高溫?zé)嵩?，可以將其作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)調(diào)速的能量來(lái)源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，以利用風(fēng)電場(chǎng)的太陽(yáng)能來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而在一定范圍內(nèi)改善風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作狀況，穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率和功率輸出。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其包括支撐結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)力葉輪、聚光系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱器、導(dǎo)氣管和自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)的頂端，所述風(fēng)力葉輪通過(guò)旋轉(zhuǎn)活接頭與發(fā)電機(jī)連接，所述太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)上，所述聚光系統(tǒng)設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)的周?chē)?，且將太?yáng)光反射到太陽(yáng)能集熱器上，支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有將空氣引入太陽(yáng)能集熱器的進(jìn)風(fēng)管，支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有將經(jīng)太陽(yáng)能集熱器加熱的氣流引入風(fēng)力葉輪的導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管和旋轉(zhuǎn)活接頭連通，風(fēng)力葉輪由輪轂和多個(gè)葉片組成，葉片內(nèi)部設(shè)置有氣流通道,且在葉片遠(yuǎn)軸端設(shè)置有可向風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)切向的正、反方向噴射氣流的噴口，氣流噴射方向由電磁三通閥控制，自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力葉輪的轉(zhuǎn)速做實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)速超過(guò)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制電磁三通閥使氣流向風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的反方向噴射，當(dāng)風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制電磁三通閥使氣流向風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的正方向噴射。
[0006]優(yōu)選地，所述聚光系統(tǒng)為反光板。
[0007]為根據(jù)需要控制氣體流量，優(yōu)選地，所述進(jìn)風(fēng)管或者支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)氣管上設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)閥。
[0008]為使氣流在噴口中膨脹加速并引射周?chē)諝猓纬啥ㄏ虻母咚贇怏w射流，優(yōu)選地，所述噴口為引射型噴口。
[0009]為在光照充足時(shí)保持穩(wěn)定的熱源溫度，同時(shí)供夜晚、陰天等無(wú)光照時(shí)間使用，優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能集熱器還具有蓄熱結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明通過(guò)利用太陽(yáng)能加熱的方式為氣體流動(dòng)提供熱動(dòng)力，并將氣流引向風(fēng)力葉輪葉片遠(yuǎn)軸端的氣流噴口，同時(shí)利用自動(dòng)控制系統(tǒng)和三通閥實(shí)時(shí)控制氣流的噴射，從而在一定程度上穩(wěn)定了風(fēng)力葉輪的轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率和功率輸出，在一定程度上解決了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的功率輸出波動(dòng)大、頻率不穩(wěn)定的問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)新穎、資源利用充分的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的示意圖；
圖2是本發(fā)明所用的風(fēng)力葉輪的示意圖；
圖中:1、支撐結(jié)構(gòu)；11、進(jìn)風(fēng)管；2、發(fā)電機(jī)；3、風(fēng)力葉輪；311、氣流通道；312、噴口 ；4、聚光系統(tǒng)；5、太陽(yáng)能集熱器；6、導(dǎo)氣管；7、旋轉(zhuǎn)活接頭；8、電磁三通閥。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0013]如圖1?2所示，本實(shí)施例的利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)1、發(fā)電機(jī)2、風(fēng)力葉輪3、聚光系統(tǒng)4、太陽(yáng)能集熱器5、導(dǎo)氣管6和自動(dòng)控制系統(tǒng),發(fā)電機(jī)2設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)I的頂端，風(fēng)力葉輪3與發(fā)電機(jī)2連接，太陽(yáng)能集熱器5設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)I上，聚光系統(tǒng)4設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)I的周?chē)覍⑻?yáng)光反射到太陽(yáng)能集熱器5上，支撐結(jié)構(gòu)I上設(shè)置有將空氣引入太陽(yáng)能集熱器5的進(jìn)風(fēng)管11，支撐結(jié)構(gòu)I內(nèi)設(shè)置有將經(jīng)太陽(yáng)能集熱器5加熱的氣流引入風(fēng)力葉輪3的導(dǎo)氣管6，導(dǎo)氣管6和旋轉(zhuǎn)活接頭7連通，風(fēng)力葉輪3由輪轂和多個(gè)葉片31組成，葉片31內(nèi)部設(shè)置有氣流通道311，與旋轉(zhuǎn)接頭7連通，且在葉片31的遠(yuǎn)軸端設(shè)置有可向風(fēng)力葉輪3轉(zhuǎn)動(dòng)切向的正、反方向噴射氣流的噴口 312，氣流噴射方向由電磁三通閥8控制，自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力葉輪3的轉(zhuǎn)速做實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)風(fēng)力葉輪3轉(zhuǎn)速超過(guò)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制電磁三通閥8使氣流向風(fēng)力葉輪3轉(zhuǎn)動(dòng)方向的反方向噴射，當(dāng)風(fēng)力葉輪3轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制電磁三通閥8使氣流向風(fēng)力葉輪3轉(zhuǎn)動(dòng)方向的正方向噴射。
[0014]優(yōu)選地，聚光系統(tǒng)4為反光板。
[0015]為根據(jù)需要控制氣體流量，優(yōu)選地，進(jìn)風(fēng)管11或者支撐結(jié)構(gòu)I內(nèi)的導(dǎo)氣管6上設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)閥。
[0016]為充分利用高溫氣流能量，使氣流在噴口中膨脹加速并引射周?chē)諝?，形成定向的高速氣體射流，優(yōu)選地，噴口 312為引射型噴口。
[0017]為在光照充足時(shí)保持穩(wěn)定的熱源溫度，同時(shí)供夜晚、陰天等無(wú)光照時(shí)間使用，優(yōu)選地，太陽(yáng)能集熱器5還具有蓄熱結(jié)構(gòu)。
[0018]最后特別指出，在通過(guò)噴射氣流調(diào)節(jié)風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)速時(shí)，氣體流量由風(fēng)力葉輪慣性、阻力、熱源溫度等參數(shù)通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算確定，并輔以實(shí)驗(yàn)修正。
[0019]本發(fā)明通過(guò)利用太陽(yáng)能加熱的方式為氣體流動(dòng)提供熱動(dòng)力，并將氣流引向風(fēng)力葉輪葉片遠(yuǎn)軸端的氣流噴口，同時(shí)利用自動(dòng)控制系統(tǒng)和三通閥實(shí)時(shí)控制氣流的噴射，從而在一定程度上穩(wěn)定了風(fēng)力葉輪的轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率和功率輸出，在一定程度上解決了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的功率輸出波動(dòng)大、頻率不穩(wěn)定的問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)新穎、資源利用充分的優(yōu)點(diǎn)。[0020]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括支撐結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)力葉輪、聚光系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱器、導(dǎo)氣管和自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)的頂端，所述風(fēng)力葉輪通過(guò)旋轉(zhuǎn)活接頭與發(fā)電機(jī)連接，所述太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)上，所述聚光系統(tǒng)設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)的周?chē)?，且將太?yáng)光反射到太陽(yáng)能集熱器上，支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有將空氣引入太陽(yáng)能集熱器的進(jìn)風(fēng)管，支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有將經(jīng)太陽(yáng)能集熱器加熱的氣流引入風(fēng)力葉輪的導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管和旋轉(zhuǎn)活接頭連通，風(fēng)力葉輪由輪轂和多個(gè)葉片組成，葉片內(nèi)部設(shè)置有氣流通道，且在葉片遠(yuǎn)軸端設(shè)置有可向風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)切向的正、反方向噴射氣流的噴口，氣流噴射方向由電磁三通閥控制，自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力葉輪的轉(zhuǎn)速做實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)速超過(guò)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制電磁三通閥使氣流向風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的反方向噴射，當(dāng)風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制電磁三通閥使氣流向風(fēng)力葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的正方向噴射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述聚光系統(tǒng)為反光板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)風(fēng)管或者支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)氣管上設(shè)置有氣體流量調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述噴口為引射型噴口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能調(diào)速的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱器還具有蓄熱結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F03G6/06GK103644075SQ201310646665
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】何海婷, 丁軍威, 李少華, 曾梁彬, 宋偉明, 王琪瑞, 劉瑤 申請(qǐng)人:中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司