專利名稱：風力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及ー種風カ發(fā)電機。
背景技術(shù)：
風能作為ー種清潔的可再生能源，越來越受到人們的重視。在風能的應(yīng)用領(lǐng)域中，發(fā)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在現(xiàn)有的風カ發(fā)電中，較常使用豎軸風カ發(fā)電機進行發(fā)電。現(xiàn)有的豎軸風カ發(fā)電機通過風輪的轉(zhuǎn)動來傳遞風能，風輪包括圍繞轉(zhuǎn)軸分布的多個風葉。通過風カ推動風輪圍繞該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動以通過該轉(zhuǎn)軸將風能傳遞至發(fā)電機以進行發(fā)電。但是在現(xiàn)有的豎軸風力發(fā)電機中，當風吹向轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的風葉時，會使轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的 風葉同時對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生正向力矩和反向カ矩。盡管現(xiàn)有技術(shù)已將產(chǎn)生正向力矩的風葉做成凹狀，產(chǎn)生反向力矩的風葉做成凸狀，以增大正向カ矩，但是仍然會產(chǎn)生一定量的反向カ矩，從而損失較多有效カ矩。特別是當使用環(huán)境為微風環(huán)境吋，由于反向力矩較大，會使得轉(zhuǎn)軸無法正常轉(zhuǎn)動以帶動發(fā)電機發(fā)電。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了ー種風カ發(fā)電機，能夠降低有效カ矩的損失。本實用新型提供了ー種風カ發(fā)電機，包括風輪，其包括轉(zhuǎn)軸和圍繞該轉(zhuǎn)軸均勻分布的多個風葉；發(fā)電機，其與所述轉(zhuǎn)軸連接；風導(dǎo)向裝置，其包括圍繞所述風輪設(shè)置的一對側(cè)面風導(dǎo)向板，該ー對側(cè)面風導(dǎo)向板之間形成進風口和出風ロ，所述進風口和出風ロ分別設(shè)置在所述風輪的相反向的兩側(cè)；其中，風從所述進風ロ流入所述風輪，井吹到所述轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風ロ流出。通過本實用新型提供的風カ發(fā)電機，能夠帶來以下有益效果在本實用新型中，當風從進風ロ流入風輪時，風導(dǎo)向板引導(dǎo)風吹向轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉，使轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉同時產(chǎn)生正向力矩；同時，風導(dǎo)向板有效阻止風吹向轉(zhuǎn)軸的另ー側(cè)的會產(chǎn)生反向力矩的風葉，從而有效降低反向力矩的產(chǎn)生，以降低有效カ矩的損失。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。圖I為本實用新型的風カ發(fā)電機的一種實施例的從正面看的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的風カ發(fā)電機的一種實施例的從俯視角度看的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型各實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬于本實用新型所保護的范圍。本實用新型提供ー種風カ發(fā)電機，其特征在于，包括風輪，其包括轉(zhuǎn)軸和圍繞該轉(zhuǎn)軸均勻分布的多個風葉；發(fā)電機，其與所述轉(zhuǎn)軸連接；風導(dǎo)向裝置，其包括圍繞所述風輪設(shè)置的一對側(cè)面風導(dǎo)向板，該ー對側(cè)面風導(dǎo)向板之間形成進風口和出風ロ，所述進風口和出風ロ分別設(shè)置在所述風輪的相反向的兩側(cè)； 其中，風從所述進風ロ流入所述風輪，井吹到所述轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風ロ流出。在本實用新型的一個實施例中，參照圖I和圖2，本實用新型的風カ發(fā)電機包括風輪5，風輪5包括轉(zhuǎn)軸3和圍繞轉(zhuǎn)軸3設(shè)置的多個風葉，多個風葉圍繞轉(zhuǎn)軸均勻分布。優(yōu)選地，風葉為類似于船帆式的風葉，為弧形的風葉，相對地，一面為凸狀，一面為凹狀。優(yōu)選地，風從進風ロ處吹向風葉的凹狀面，使風葉產(chǎn)生更大的カ矩。在本實用新型的一個實施例中，發(fā)電機4與轉(zhuǎn)軸3連接，優(yōu)選地，發(fā)電機4連接在轉(zhuǎn)軸3的一端，轉(zhuǎn)軸能夠直接將風能傳遞給發(fā)電機進行發(fā)電。在本實用新型的一個實施例中，在風輪5的外圍設(shè)置有風導(dǎo)向裝置7，風導(dǎo)向裝置包括圍繞風輪設(shè)置的一對側(cè)面風導(dǎo)向板，該ー對側(cè)面風導(dǎo)向板構(gòu)成了進風ロ 703和出風ロ704，進風口和出風ロ都位于該ー對側(cè)面風導(dǎo)向板之間，且進風口和出風ロ分別分布于風輪的相反向的兩側(cè)，以使風從進風ロ進入后吹至更多的風葉，產(chǎn)生更多的カ矩。在本實用新型的一個實施例中，風從進風ロ流入風輪后被風導(dǎo)向裝置改變方向，吹向轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉，后經(jīng)出風ロ流出。由于轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉在風カ的吹動下會同時產(chǎn)生正向カ矩，而另一側(cè)的風葉會產(chǎn)生相對于該正向力矩的反向カ矩，所以風導(dǎo)向裝置只將風導(dǎo)向至轉(zhuǎn)軸同一側(cè)的風葉，可以有效避免反向力矩的產(chǎn)生，降低有效カ矩的損失。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉指沿風向的方向，經(jīng)過轉(zhuǎn)軸將風葉分為兩部分，風只吹向其中一部分風葉。在本實用新型的一個實施例中，風從進風ロ流入風輪后，吹向半數(shù)或半數(shù)以上的風葉的同一側(cè)，該同一側(cè)指的是多個風葉朝向進風ロ的ー側(cè)。風也可能會吹到風葉的背向進風ロ的ー側(cè)，產(chǎn)生反向カ矩，但是這種反向カ矩很小，可以忽略不計。風葉在外側(cè)的末端的切線與風向平行，或風葉在外側(cè)的末端的切線與風向成銳角，使風只能吹到風葉的ー側(cè)。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，所述風葉包括鋁鎂合金板。鋁鎂合金板的風葉不易生銹，重量輕，強度高，能夠降低風輪的質(zhì)量，使風輪能夠更快速轉(zhuǎn)動，特別是在風速較低的情況下，風輪也可轉(zhuǎn)動。且鋁鎂合金板價格相對便宜，能夠節(jié)約成本。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，多個所述風葉具有相同的大小和形狀。所有的風葉大小、形狀相同，可使整個風輪能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，所述的風力發(fā)電機進ー步包括支撐結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述風輪的外圍并位于所述風輪和所述風導(dǎo)向裝置之間。如圖I和圖2所示的實施例中，設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)6可將風輪5支撐起來，使風輪5能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動，特別是在風速較大吋。優(yōu)選地，支撐結(jié)構(gòu)6可以設(shè)置為與風輪的最外圍的虛擬圓周同心的圓柱形框架，如圖2的支撐結(jié)構(gòu)6所示。優(yōu)選地，支撐結(jié)構(gòu)6與風導(dǎo)向裝置7之間相距一定距離，例如為20cm，以使風導(dǎo)向裝置在轉(zhuǎn)動過程中不會碰到支撐結(jié)構(gòu)，更穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，所述ー對側(cè)面風導(dǎo)向板為ー對弧形面板，該ー對弧形面板從所述進風ロ向所述出風ロ平滑過渡；優(yōu)選地，所述ー對弧形面板包括第一弧形面板和第二弧形面板，所述轉(zhuǎn)軸與所述第一弧形面板在所述進風ロ處的一端的切線與風向平行，所述第二弧形面板在所述進風ロ處的一端的切線與風向垂直；更優(yōu)選地，所述第一弧形面板在所述進風ロ處的一端與所述風輪的最外圍的虛擬 圓周的距離，大于該第一弧形面板在所述出風ロ處的一端與所述風輪的最外圍的虛擬圓周的距離，所述第二弧形面板在沿垂直于所述轉(zhuǎn)軸的方向上的弧線與所述風輪的最外圍的虛擬圓周同心。在如圖2所示的實施例中，ー對側(cè)面風導(dǎo)向板為弧形面板，包括第一弧形面板701和第二弧形面板702，第一弧形面板701和第二弧形面板702均設(shè)置為弧形的面板(沿垂直于轉(zhuǎn)軸的方向看)，可便于兜風，將更多的風導(dǎo)向至風輪，ー對弧形面板從進風ロ 703向出風ロ 704平滑過渡，可便于風從進風ロ流至出風ロ。優(yōu)選地，第一弧形面板701和第二弧形面板702均具有從進風ロ向風輪漸擴的形狀，以及從出風ロ向風輪漸擴的形狀，類似于兩端窄中間寬的形狀，這樣更便于兜風，將更多的風導(dǎo)向至風輪，使風輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生更多的正向力矩。在本實用新型的一個實施例中，參照圖2，第一弧形面板701在進風ロ 703處的ー端701a的切線與風向10平行，這是ー種臨界狀態(tài)，這種狀態(tài)可使足夠的風導(dǎo)向至風輪處。第一弧形面板701的一端701a還可向遠離風輪的方向(向圖中的左側(cè))繼續(xù)平移，以使進風
ロ更大。在本實用新型的一個實施例中，參照圖2，第二弧形面板702在進風ロ 703處的ー端701a的切線與風向10垂直，能夠有效遮擋風吹向會產(chǎn)生反向力矩的風葉，降低有效カ矩的損失。在本實用新型的一個實施例中，參照圖2，第一弧形面板701在進風ロ 703處的ー端70 Ia與風輪5的最外圍的虛擬圓周(風輪的最外圍的虛擬圓周是指風葉的遠離轉(zhuǎn)軸的一端的運動軌跡)的距離，大于第一弧形面板701在出風ロ 704處的一端701b與風輪5的最外圍的虛擬圓周的距離，這樣可以增大進風ロ，使更多的風被導(dǎo)向至風輪處。在本實用新型的一個實施例中，參照圖2，第二弧形面板702在沿垂直于轉(zhuǎn)軸3的方向上看的弧線與風輪的最外圍的虛擬圓周同心，以更好地遮擋風吹向產(chǎn)生反向力矩的風葉。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，所述風導(dǎo)向裝置具有與所述轉(zhuǎn)軸重合的轉(zhuǎn)動軸線，所述轉(zhuǎn)軸為豎軸，所述風カ發(fā)電機進ー步包括風向檢測器，其用于檢測風向的變化并啟動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動；[0041]動カ結(jié)構(gòu)，其與所述風導(dǎo)向裝置連接；控制器，其分別與所述風向檢測器和所述動カ結(jié)構(gòu)連接，并根據(jù)所述風向的變化控制所述動カ結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動，使風從所述進風ロ流入所述風輪，井吹到所述轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風ロ流出。在本實用新型的一個實施例中，風導(dǎo)向裝置可以跟隨風向轉(zhuǎn)動，以適應(yīng)風向的改變，從而在不同風向下頁可有效引導(dǎo)風流入風輪，吹到轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉，產(chǎn)生更多正向カ矩，減少反向力矩的產(chǎn)生。優(yōu)選地，風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)過的角度與風向改變的角度相同。在本實用新型的一個實施例中，風導(dǎo)向裝置的轉(zhuǎn)動軸線與轉(zhuǎn)軸重合，風導(dǎo)向裝置與風輪具有相同的轉(zhuǎn)動軸，以使風導(dǎo)向裝置在轉(zhuǎn)動時不會影響到風輪的轉(zhuǎn)動。在本實用新型的一個實施例中，轉(zhuǎn)軸為豎軸，發(fā)電機連接在該轉(zhuǎn)軸的底部。本實用新型的風カ發(fā)電機包括用于檢測風向的風向檢測器，風導(dǎo)向裝置根據(jù)風向檢測器檢測到的風向的變化進行轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，風向檢測器為風向標或電子風標。在本實用新型的一個實施例中，風カ發(fā)電機包括動カ結(jié)構(gòu)，動カ結(jié)構(gòu)是為風導(dǎo)向裝置的轉(zhuǎn)動提供動カ的裝置，例如為電動機。風向檢測器根據(jù)風向的改變以啟動動カ結(jié)構(gòu)帶動風導(dǎo)向裝置進行轉(zhuǎn)動。在本實用新型的一個實施例中，風カ發(fā)電機進ー步包括控制器，該控制器分別與風向檢測器和動カ結(jié)構(gòu)連接，當風向檢測器檢測到風向有改變時，風向檢測器通過機械方式或電子方式啟動控制器，從而該控制器控制動力結(jié)構(gòu)帶動風導(dǎo)向裝置進行轉(zhuǎn)動，以適應(yīng)風向的改變。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，所述風カ發(fā)電機進ー步包括傳動結(jié)構(gòu)；所述風向檢測器為風向標；所述動カ結(jié)構(gòu)包括電動機,該電動機與所述傳動結(jié)構(gòu)連接以通過所述傳動結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動；所述控制器包括分別與所述電動機連接的一對常開節(jié)點開關(guān)和ー個常閉節(jié)點開關(guān)，所述ー對常開節(jié)點開關(guān)與所述風導(dǎo)向裝置固定連接，所述ー對常開節(jié)點開關(guān)分別設(shè)置在所述風向標的兩側(cè)，所述常閉節(jié)點開關(guān)設(shè)置在所述ー對常開節(jié)點開關(guān)之間；其中，當所述風向標在運動時觸碰到其中一個所述常開節(jié)點開關(guān)時，啟動所述電動機并通過所述傳動結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置順時針轉(zhuǎn)動；當所述風向標在運動時觸碰到另ー個所述常開節(jié)點開關(guān)時，啟動所述電動機并通過所述傳動結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置逆時針轉(zhuǎn)動；當所述風向標在運動中觸碰到所述常閉節(jié)點開關(guān)時，所述電動機停止工作。在本實用新型的一個實施例中，參見圖I和圖2，風向檢測器為風向標1，動カ結(jié)構(gòu)為電動機8,電動機8通過傳動結(jié)構(gòu)9帶動風導(dǎo)向裝置7進行轉(zhuǎn)動?？刂破鳛槎鄠€觸點開關(guān)，以控制風導(dǎo)向裝置根據(jù)風向的變化進行不同向(順時針或逆時針)的轉(zhuǎn)動。多個觸點開關(guān)同風導(dǎo)向裝置一起轉(zhuǎn)動，并與風導(dǎo)向裝置固定連接。多個觸點開關(guān)包括分別設(shè)置在風向標兩側(cè)的第一常開觸點開關(guān)201、第二常開觸點開關(guān)202和該ー對常開觸點開關(guān)之間的常閉觸點開關(guān)203 (—對常開觸點開關(guān)之間的連線可與常閉觸點開關(guān)分別位于不同的直線上)。優(yōu)選地，第一常開觸點開關(guān)201和第二常開觸點開關(guān)202分別設(shè)置在風向標的頭部的兩側(cè)，以使風向標在根據(jù)風向改變而轉(zhuǎn)動時，觸碰到這兩個常開觸點開關(guān)。這兩個常開觸點開關(guān)分別與電動機連接，當風向標I的頭部觸碰到其中一個常開觸點開關(guān)時，啟動電動機并控制電動機進行正轉(zhuǎn)，從而通過傳動結(jié)構(gòu)帶動風導(dǎo)向裝置進行ー種方向的轉(zhuǎn)動(例如順時針方向)；當風向標I的頭部觸碰到另一個常開觸點開關(guān)時，啟動電動機并控制電動機進行反轉(zhuǎn)，從而通過傳動結(jié)構(gòu)帶動風導(dǎo)向裝置進行相反方向的轉(zhuǎn)動(例如逆時針方向)。當風向標觸碰到第三常閉觸點開關(guān)203吋，電動機停止啟動。設(shè)置第三常閉觸點開關(guān)可以有效保護電動機的使用，避免電動機在開啟、關(guān)閉之間轉(zhuǎn)換太過頻繁，損壞電動機。在本實用新型的一個實施例中，優(yōu)選地，風導(dǎo)向裝置除了包括ー對弧形面板外，還包括用于連接該ー對弧形面板的頂板和底板。優(yōu)選地，第一、第二常開觸點開關(guān)和第三常閉觸點開關(guān)固定在頂板上。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，所述風向標設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上方，且所述風向標的旋轉(zhuǎn)軸線與所述轉(zhuǎn)軸重合；其中一個所述側(cè)面風導(dǎo)向板在所述進風ロ的一端位于所述風向標所處的軸線的
延長線上。在如圖I所示的本實用新型的一個實施例中，風向標I設(shè)置在轉(zhuǎn)軸3的上方，例如為正上方，且風向標I的轉(zhuǎn)動軸線與轉(zhuǎn)軸3重合，這樣可以使風輪的結(jié)構(gòu)更緊湊，且更易帶動風輪根據(jù)風向的改變進行轉(zhuǎn)動。在如圖2所示的本實用新型的一個實施例中，第二弧形面板702在進風ロ 703處的一端702a位于風向標I所處的軸線的延長線上，這樣更易于通過風向標所示的風向設(shè)置第二弧形面板的位置，使風盡量不吹到會產(chǎn)生反向力矩的風葉。在本實用新型的一個實施例中，所述傳動結(jié)構(gòu)包括蝸輪和蝸桿，其中，所述蝸輪具有轉(zhuǎn)動軸；所述蝸桿與所述電動機連接并被所述電動機帶動轉(zhuǎn)動，所述蝸輪與所述蝸桿連接并被所述蝸桿帶動圍繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸的上方并與所述風導(dǎo)向裝置連接以帶動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動。蝸輪與蝸桿是常見的機械傳動結(jié)構(gòu)，便于電動機帶動風導(dǎo)向裝置進行不同方向的轉(zhuǎn)動。在本實用新型的各實施例中，優(yōu)選地，所述風向檢測器為電子風標，該電子風標向所述控制器發(fā)送風向變化信號；所述控制器接收所述風向變化信號井根據(jù)該風向變化信號控制所述動カ結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動，使風從所述進風ロ流入所述風輪，井吹到所述轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風ロ流出。在本實用新型的一個實施例中，還可以采取電子或通信的方式來控制風導(dǎo)向裝置進行轉(zhuǎn)動。使用電子風標檢測風向，可以得到更精準的風向改變的數(shù)據(jù)，電子風標將該數(shù)據(jù)作為信號發(fā)送至控制器，控制器接收該信號后根據(jù)該信號顯示的風向的變化控制動カ結(jié)構(gòu)帶動風導(dǎo)向裝置進行更精準地轉(zhuǎn)動，優(yōu)選地，風向改變的角度與風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動的角度相同，以使風導(dǎo)向裝置能夠始終與不同風向的風匹配，使風只吹到轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉。在本實用新型的一個實施例中，風導(dǎo)向裝置不是固定不動的，是可以根據(jù)風向的變化進行轉(zhuǎn)動的，以使不同風向的風能始終吹到轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉，從而有效避免反向力矩的產(chǎn)生。在本實用新型的一個實施例中，當風カ過大時，風吹動風輪，足以使風輪以較高速的速度轉(zhuǎn)動，且風導(dǎo)向裝置也可能會被風吹動以轉(zhuǎn)動，從而不需要再啟動動カ結(jié)構(gòu)(例如電動機)控制風導(dǎo)向裝置進行轉(zhuǎn)動，這樣可以保護動カ結(jié)構(gòu)，避免啟動或停止太頻繁，損壞動力結(jié)構(gòu)。可以設(shè)置風速檢測器檢測風速的大小從而判斷風カ的大小，當風速超過一定值時，可認為風カ過大，不用啟動動力結(jié)構(gòu)。在本實用新型的一個實施例中，當風カ過小時，啟動動カ結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)動風導(dǎo)向裝置耗費的電量大于或等于風カ發(fā)電機發(fā)出的電量時，可鎖定動カ結(jié)構(gòu)，停止啟動動カ結(jié)構(gòu)，以節(jié)約電量，并保護動カ結(jié)構(gòu)的工作情況。可以設(shè)置風速檢測器檢測風速的大小從而判斷風力的大小，當風速低于一定值時，可認為風カ過小，不用啟動動力結(jié)構(gòu)。在本實用新型的一個實施例中，當風向在短時間內(nèi)(例如5秒至20秒)風向改變的頻率較高時，由于啟動動カ結(jié)構(gòu)后會造成動カ結(jié)構(gòu)頻繁地啟動和停止啟動，對動力結(jié)構(gòu)造成一定的損壞。這時可以鎖定動カ結(jié)構(gòu)，停止動カ結(jié)構(gòu)啟動，保護動カ結(jié)構(gòu)有效地工作。當檢測到風向穩(wěn)定后，可以對動カ結(jié)構(gòu)解除鎖定?？梢酝ㄟ^風向檢測器檢測短時間內(nèi)的風向 的變化情況。在本實用新型的一個實施例中，發(fā)電機通過熱蓄能的方式存儲發(fā)得的電。在現(xiàn)有技術(shù)中，只有全年的部分時間會進行發(fā)電，在低谷電時電網(wǎng)不需要使用較多的電力，這時，發(fā)得的電就需要進行存儲。本實用新型通過熱蓄能的方式存儲電力。熱蓄能方式已經(jīng)被授予專利權(quán)，是對一種介質(zhì)加熱的蓄能方式。本實用新型通過發(fā)得的電對ー種介質(zhì)(例如為變壓器油)進行加熱，加熱至一定溫度(例如為300°C )，從而對發(fā)得的電進行存儲。當電網(wǎng)需要用電時，再通過溫差發(fā)電的方式向電網(wǎng)送電。通過本實用新型提供的風カ發(fā)電機及其發(fā)電方法，能夠帶來至少以下ー種有益效果I.降低有效カ矩的損失。在本實用新型中，當風從進風ロ流入風輪時，風導(dǎo)向板引導(dǎo)風吹向轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉，使其同時產(chǎn)生正向力矩；同時，風導(dǎo)向板有效阻止風吹向轉(zhuǎn)軸的另一側(cè)會產(chǎn)生反向力矩的風葉，從而有效降低反向力矩的產(chǎn)生，以降低有效カ矩的損失。2.提高風能的利用系數(shù)。本實用新型提供的風導(dǎo)向裝置能夠?qū)L導(dǎo)向至轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的風葉，使風吹到風輪上半數(shù)或半數(shù)以上的風葉，這樣就能增大產(chǎn)生的カ矩，從而提高風能的利用系數(shù)。3.降低成本，且延長使用期限。風葉由鋁鎂合金板制成，由于鋁鎂合金價格相對便宜，能夠降低成本；同時鋁鎂合金不易生銹、重量輕、強度高，使用期限較其他風輪的時間長。4.擴大適用范圍。由于風導(dǎo)向裝置在微風狀態(tài)下就能夠?qū)?，能夠發(fā)電。單輪的發(fā)電機即可自成體系，安裝靈活方便，可以組合成各種功率的發(fā)電站，它可以安裝在樓房的屋頂上，支架上，凡是有風的地方都可以安裝。由于它風能利用系數(shù)高，裝機容量大、發(fā)電成本低，非常適合在海島、邊防哨所、山區(qū)、石油管線加熱、農(nóng)村、沿海地區(qū)、別墅區(qū)供電或分散方式向區(qū)域電網(wǎng)供電。一般地區(qū)在10米以上的高空經(jīng)常都有微風，有時也有強風，本實用新型的風カ發(fā)電機通過可跟隨風向的變化轉(zhuǎn)動的風導(dǎo)向裝置，使其既能夠在微風條件下發(fā)電，也能夠在強風條件下發(fā)電，因為它重量輕，離心カ小，燥音小，有效功率大，安裝簡單，管理方便，成本低，所以會得到各方面的青睞。5.能夠利用微風常年均衡發(fā)電，可以保證發(fā)電質(zhì)量。本實用新型提供的風カ發(fā)電機可以通過風導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向作用，使風輪可在多數(shù)狀態(tài)下都進行轉(zhuǎn)動，特別是微風情況下仍能進行轉(zhuǎn)動，從而常年均衡發(fā)電，保證發(fā)電質(zhì)量。本實用新型的風カ發(fā)電機能夠帶來極大的經(jīng)濟效益，以30kw機型為例(I)發(fā)電機成本15萬元/臺；(2)風輪成本2萬元/臺；(3)支撐系統(tǒng)I萬元/臺；(4)導(dǎo)向系統(tǒng)2萬元/臺；(5)變配電設(shè)備2萬元/臺，安裝運輸I. 2萬元/臺，貸款利息I. 8萬元/臺；(6)每臺總成本25萬元/臺； (7)按攤銷方式計算每年成本，25萬元+8年=3萬元/年；(8)按賣電方式計算每年的產(chǎn)值，180000x0. 581元=10. 5萬元/年；(9)每年形成的毛利率為10. 5-3=7. 5萬元/年；(10)如果投資2億元就可以完成1200個發(fā)電機，毎年形成的毛利潤為1200x7. 5萬元=0. 9億元/年；(11)每臺年發(fā)電量為 30x250x24=180000kw/ 年；(12)每度電成本3萬元+18萬千瓦=O. 17元/kw。本實用新型提供的各種實施例可根據(jù)需要以任意方式相互組合，通過這種組合得到的技術(shù)方案，也在本實用新型的范圍內(nèi)。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種風カ發(fā)電機，其特征在于，包括 風輪，其包括轉(zhuǎn)軸和圍繞該轉(zhuǎn)軸均勻分布的多個風葉； 發(fā)電機，其與所述轉(zhuǎn)軸連接； 風導(dǎo)向裝置，其包括圍繞所述風輪設(shè)置的一對側(cè)面風導(dǎo)向板，該ー對側(cè)面風導(dǎo)向板之間形成進風口和出風ロ，所述進風口和出風ロ分別設(shè)置在所述風輪的相反向的兩側(cè)； 其中，風從所述進風ロ流入所述風輪，井吹到所述轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風ロ流出。
2.如權(quán)利要求I所述的風カ發(fā)電機，其特征在于，所述ー對側(cè)面風導(dǎo)向板為ー對弧形面板，該ー對弧形面板從所述進風ロ向所述出風ロ平滑過渡。
3.如權(quán)利要求2所述的風カ發(fā)電機，其特征在于，所述ー對弧形面板包括第一弧形面板和第二弧形面板，所述轉(zhuǎn)軸與所述第一弧形面板在所述進風ロ處的一端的切線與風向平行，所述第二弧形面板在所述進風ロ處的一端的切線與風向垂直。
4.如權(quán)利要求3所述的風カ發(fā)電機，其特征在干，所述第一弧形面板在所述進風ロ處的一端與所述風輪的最外圍的虛擬圓周的距離，大于該第一弧形面板在所述出風ロ處的ー端與所述風輪的最外圍的虛擬圓周的距離，所述第二弧形面板在沿垂直于所述轉(zhuǎn)軸的方向上的弧線與所述風輪的最外圍的虛擬圓周同心。
5.如權(quán)利要求1-4任ー項所述的風カ發(fā)電機，其特征在于，所述風導(dǎo)向裝置具有與所述轉(zhuǎn)軸重合的轉(zhuǎn)動軸線，所述轉(zhuǎn)軸為豎軸，所述風カ發(fā)電機進ー步包括 風向檢測器，其用于檢測風向的變化并啟動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動； 動カ結(jié)構(gòu)，其與所述風導(dǎo)向裝置連接； 控制器，其分別與所述風向檢測器和所述動カ結(jié)構(gòu)連接，并根據(jù)所述風向的變化控制所述動カ結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動，使風從所述進風ロ流入所述風輪，井吹到所述轉(zhuǎn)軸的同ー側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風ロ流出。
6.如權(quán)利要求5所述的風カ發(fā)電機，其特征在干， 所述風カ發(fā)電機進ー步包括傳動結(jié)構(gòu)； 所述風向檢測器為風向標； 所述動カ結(jié)構(gòu)包括電動機，該電動機與所述傳動結(jié)構(gòu)連接以通過所述傳動結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動； 所述控制器包括分別與所述電動機連接的ー對常開節(jié)點開關(guān)和ー個常閉節(jié)點開關(guān)，所述ー對常開節(jié)點開關(guān)和所述ー個常閉節(jié)點開關(guān)分別與所述風導(dǎo)向裝置固定連接，所述ー對常開節(jié)點開關(guān)分別設(shè)置在所述風向標的兩側(cè)，所述常閉節(jié)點開關(guān)設(shè)置在所述ー對常開節(jié)點開關(guān)之間； 其中，當所述風向標在運動時觸碰到其中一個所述常開節(jié)點開關(guān)時，啟動所述電動機并通過所述傳動結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置順時針轉(zhuǎn)動；當所述風向標在運動時觸碰到另一個所述常開節(jié)點開關(guān)時，啟動所述電動機并通過所述傳動結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置逆時針轉(zhuǎn)動；當所述風向標在運動中觸碰到所述常閉節(jié)點開關(guān)時，所述電動機停止工作。
7.如權(quán)利要求6所述的風カ發(fā)電機，其特征在干， 所述風向標設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上方，且所述風向標的旋轉(zhuǎn)軸線與所述轉(zhuǎn)軸重合； 其中一個所述側(cè)面風導(dǎo)向板在所述進風ロ的一端位于所述風向標所處的軸線的延長線上。
8.如權(quán)利要求5所述的風カ發(fā)電機，其特征在干， 所述風向檢測器為電子風標，該電 子風標向所述控制器發(fā)送風向變化信號； 所述控制器接收所述風向變化信號井根據(jù)該風向變化信號控制所述動カ結(jié)構(gòu)帶動所述風導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動，使風從所述進風ロ流入所述風輪，井吹到所述轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風ロ流出。
專利摘要本實用新型涉及發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種風力發(fā)電機，能夠增加風葉受力面積，提高風能利用系數(shù)，阻止反向力矩的發(fā)生，降低有效力矩的損失。其中，風力發(fā)電機包括風輪，其包括轉(zhuǎn)軸和圍繞該轉(zhuǎn)軸均勻分布的多個風葉；發(fā)電機，其與所述轉(zhuǎn)軸連接；風導(dǎo)向裝置，其包括圍繞所述風輪設(shè)置的一對側(cè)面風導(dǎo)向板，該一對側(cè)面風導(dǎo)向板之間形成進風口和出風口，所述進風口和出風口分別設(shè)置在所述風輪的相反向的兩側(cè)；其中，風從所述進風口流入所述風輪，并吹到所述轉(zhuǎn)軸的同一側(cè)的所述風葉，之后經(jīng)所述出風口流出。
文檔編號F03D3/06GK202628395SQ20122031779
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
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