本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種渦能風力發(fā)電機組。

背景技術(shù)：

風力發(fā)電機是將風能轉(zhuǎn)換為機械功,機械功帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，最終輸出交流電的電力設(shè)備。風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風力發(fā)電機技術(shù)，大約是每秒三公尺的風速才可以開始發(fā)電?，F(xiàn)有技術(shù)的風力發(fā)電機普遍存在風能利用率不高的問題，而且對風速要求高，必須達到一定的風速才能啟動工作。

公開號為CN 2802113Y的中國實用新型專利公開了一種渦旋式風力發(fā)電機，其包括發(fā)電機體和數(shù)個風力驅(qū)動組件,該風力驅(qū)動組件包括轉(zhuǎn)軸和導(dǎo)流裝置，該轉(zhuǎn)軸按垂直方向與該導(dǎo)流裝置相連,該轉(zhuǎn)軸上固定有空氣動力葉片組,且與轉(zhuǎn)軸的主軸之間有相對空隙,該導(dǎo)流裝置的葉片組呈渦流式形狀,且該導(dǎo)流裝置的葉片組的方向和轉(zhuǎn)軸上的空氣動力葉片組的方向處于相對位置,該轉(zhuǎn)軸的主軸和所述發(fā)電機體的機械軸相連,其中,該數(shù)個風力驅(qū)動組件均為圓柱體形狀并以各個轉(zhuǎn)軸共軸且可拆卸的方式相連接,且該轉(zhuǎn)軸的主軸上均安裝有螺旋推動裝置。采用該種結(jié)構(gòu)的渦旋式風力發(fā)電機，可以最大限度的利用風力發(fā)電，提高風力利用率。但該技術(shù)方案仍然受到風向及風速的影響，特別是在剛啟動時，對風速要求高，由于該渦旋式風力放電機的轉(zhuǎn)軸長且質(zhì)量大，假若風風速較低，轉(zhuǎn)軸難以啟動旋轉(zhuǎn)更難以發(fā)電，而且導(dǎo)流裝置的進風對風向也有要求。

因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的存在問題，亟需提供一種對啟動風速要求低、適用于任何風向以及發(fā)電效率高的風力發(fā)電技術(shù)顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種對啟動風速要求低、適用于任何風向、風電效率高及應(yīng)用范圍廣的風力發(fā)電機組。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

渦能風力發(fā)電機組，包括有發(fā)電機、風輪、集風裝置、噴射器、太陽能板、蓄電池及控制器，

太陽能板安裝于集風裝置的頂部，太陽能板與蓄電池電連接，蓄電池向控制器供電；

風輪位于集風裝置的內(nèi)部，且風輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機的輸入軸驅(qū)動連接；

噴射器設(shè)置有入口裝置、管體、電動球閥以及噴射頭，入口裝置設(shè)置于與管體的一端，噴射頭設(shè)置于管體的另一端，電動球閥位于入口裝置與噴射頭之間并與控制器電連接；噴射頭包括有外管和內(nèi)管，外管的內(nèi)壁設(shè)有螺旋葉片，內(nèi)管的外壁設(shè)有螺旋葉片，內(nèi)管置于外管的內(nèi)部，并且外管自進口往出口方向直徑逐漸縮小，內(nèi)管與外管之間形成逐漸縮窄的螺旋通道；

集風裝置設(shè)置為中空的圓柱形，噴射器的數(shù)目設(shè)置為多個，噴射器均勻布置于集風裝置且多個噴射器的噴射頭朝向風輪。

優(yōu)選的，內(nèi)管的內(nèi)部中空且內(nèi)壁設(shè)置有螺旋紋。

優(yōu)選的，噴射頭還包括有出流嘴，出流嘴裝設(shè)于外管的出流口；出流嘴的內(nèi)部設(shè)置有多個阻流凸點，多個阻流凸點呈螺旋狀設(shè)置。

優(yōu)選的，入口裝置包括有入口外殼和進風逆止閥，入口外殼設(shè)置為漏斗狀并且朝外的一端開口大于朝內(nèi)的一端開口，進風逆止閥安裝于入口外殼靠近管體的一端；入口外殼的朝外的一端開口設(shè)置有隔網(wǎng)。

優(yōu)選的，電動球閥的前后方分別設(shè)置有電熱絲，電熱絲與控制器電連接。

優(yōu)選的，風輪有轉(zhuǎn)軸和多片葉片組成，轉(zhuǎn)軸的中軸線與葉片的中軸線相平行，葉片的一側(cè)邊與位于中心的轉(zhuǎn)軸固接，多片葉片圍繞轉(zhuǎn)軸圓周分布；葉片呈曲面狀，噴射頭朝向葉片的凹面。

更優(yōu)選的，噴射頭向下傾斜，并且噴射頭與集風裝置的夾角為40°~60°。

優(yōu)選的，集風裝置的出口風設(shè)置于集風裝置的底部并連接有排風器，排風器的排風管道設(shè)置有排風逆止閥，排風逆止閥由控制器控制開關(guān)，排風逆止閥的外側(cè)設(shè)置有隔網(wǎng)。

優(yōu)選的，還設(shè)置有支撐裝置，支柱機構(gòu)包括有中心支柱和加強支柱，加強裝置通過連接件與中心支柱固接。

優(yōu)選的，還包括用于檢測風速的傳感器，傳感器與控制器電連接。

優(yōu)選的，所述隔網(wǎng)安裝有振動器，所述振動器與所述控制器電連接

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組將集風裝置設(shè)置為中空的圓柱形，多個噴射器均勻設(shè)置于集風裝置，噴射器的入口裝置露出空氣中，故本發(fā)明的渦能發(fā)電機組能從各個方向接收風，克服現(xiàn)有技術(shù)的風力發(fā)電機對風向要求的問題。噴射頭的內(nèi)管與外管之間形成螺旋通道，所述外管自進口往出口方向直徑逐漸縮小而內(nèi)管的直徑基本不變，此結(jié)構(gòu)使得氣流通道從進口到出口的逐漸螺旋縮窄，由于氣流通道的空間逐漸變小，氣流的速度增加，又由于氣流出口一端的速度比氣流進口的速度快很多，氣流出口一端的壓強小于氣流進口一端的壓強，從而使氣流自動從外面流入，故本渦能風力發(fā)電機組對啟動時的風速要求很低，可適用于低風速甚至無風的環(huán)境中進行風力發(fā)電。電動球閥其中一個作用是進行流量調(diào)整，由控制器控制實現(xiàn)智能化流量發(fā)電。在室外無風的環(huán)境基本沒有，只是風速較低現(xiàn)有技術(shù)的風力發(fā)電機不能適用，而本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組即使處于風速低至1.5m/s時也能高效發(fā)電。當風速基本為零時，本發(fā)明的電動球閥還具有引動氣流的作用，安裝在噴射器管體的電動球閥開啟時，球體狀的旋塞體旋轉(zhuǎn)使得管體內(nèi)的氣流從進口往出口流動，由于安裝在管體出口一端的噴射頭具有將氣流的流速及動能擴大增加的作用，從而引得噴射器外的氣流源源不斷地從入口裝置流入管體，而流入的氣流經(jīng)噴射器的噴射頭形成高速及高能量的氣流，出口噴射的氣流的速度及動能比進口流入的氣流的速度及動能擴大了好幾倍設(shè)置幾十倍，此經(jīng)速度及動能擴大后的氣流噴向風輪，使風輪快速轉(zhuǎn)動，風輪帶動發(fā)電機的輸入軸轉(zhuǎn)動，從而使風能轉(zhuǎn)變成電能輸給電網(wǎng)或者儲存，此結(jié)構(gòu)的風力發(fā)電效率非常高。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下主要優(yōu)點：

（1）對于啟動風速要求低，可應(yīng)用于低風速甚至無風環(huán)境；

（2）對外界的風向要求低；

（3）風力發(fā)電效率高；

（4）應(yīng)用范圍廣。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明做進一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。

圖1是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的集風裝置、風輪與噴射頭的示意圖。

圖3是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的集風裝置、風輪與噴射頭的俯視角度示意圖。

圖4是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的噴射器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的噴射頭內(nèi)部示意圖。

圖6是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的噴射頭外管示意圖。

圖7是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的噴射頭內(nèi)管示意圖。

圖8是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的噴射頭出流嘴示意圖。

圖9是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的入口裝置示意圖。

圖10是本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的一個實施例的排風器示意圖。

在圖1至圖10中包括有：

1風輪、1-1葉片、1-2轉(zhuǎn)軸、2集風裝置

3噴射器、3-1噴射頭、3-2入口裝置、3-3管體、3-4電動球閥、3-5電熱絲、3-6進風逆止閥、

3-01外管、3-02外管的螺旋葉片、3-03內(nèi)管、3-04內(nèi)管的螺旋葉片、3-05固定件、3-06出流嘴、3-07阻流凸點、3-08入口裝置的隔網(wǎng)、

4太陽能板、5排風器、5-1排風逆止閥、5-2排風器的隔網(wǎng)、

6-1中心支柱、6-2加強支柱、6-3連接件。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

參見圖1至圖10，本實施例的渦能風力發(fā)電機組包括有發(fā)電機（圖中未顯示）、風輪1、集風裝置2、噴射器3、太陽能板4、蓄電池（圖中未顯示）、控制器（圖中未顯示）以及用于檢測風速的傳感器（圖中未顯示），傳感器與控制器電連接，太陽能板4安裝于集風裝置2的頂部，太陽能板4與蓄電池電連接，蓄電池向控制器供電。其中，集風裝置2設(shè)置為中空的圓柱形，風輪1位于集風裝置2的內(nèi)部，風輪1的轉(zhuǎn)軸1-2與發(fā)電機的輸入軸驅(qū)動連接。噴射器3的數(shù)目設(shè)置為多個，噴射器3均勻布置于集風裝置2且多個噴射器3的噴射頭3-1朝向風輪1，噴射器3沿集風裝置2均勻分布可迎接四面八方的風，不受風向的影響。伸出集風裝置2內(nèi)壁的噴射頭3-1向下傾斜并且噴射頭3-1與集風裝置2的夾角為40°~60°，此傾斜角度可使氣流利用氣體重力及旋風式方向更猛地噴向風輪1。風輪1有轉(zhuǎn)軸1-2和多片葉片1-1組成，轉(zhuǎn)軸1-2的中軸線與葉片1-1的中軸線相平行，葉片1-1的一側(cè)邊與位于中心的轉(zhuǎn)軸1-2固接，多片葉片1-1圍繞轉(zhuǎn)軸1-2圓周分布，并且葉片1-1呈曲面狀，噴射頭3-1朝向葉片1-1的凹面，將葉片1-1的迎風面設(shè)置為凹面是為了更好地受力轉(zhuǎn)動。

上述的噴射器3設(shè)置有入口裝置3-2、管體3-3、電動球閥3-4以及噴射頭3-1，入口裝置3-2設(shè)置于與管體3-3的一端，噴射頭3-1設(shè)置于管體3-3的另一端，電動球閥3-4位于入口裝置3-2與噴射頭3-1之間并與控制器電連接，電動球閥3-4的前后方分別設(shè)置有電熱絲3-5，電熱絲3-5與控制器電連接，當處理寒冷或者異常潮濕的環(huán)境時，加熱絲開始工作加熱升溫或者干燥，防止電動球閥3-4因寒冷不能使用或者因潮濕而腐蝕損害。其中，噴射器3的入口裝置3-2包括有入口外殼和進風逆止閥3-6，入口外殼設(shè)置為漏斗狀并且朝外的一端開口大于朝內(nèi)的一端開口以便于氣流進入，同時外殼內(nèi)部靠近管體3-3的一端安裝有進風逆止閥3-6可使氣流只進不出，有效防止氣流外泄確保氣流順著管體3-3運動，入口外殼的朝外的一端開口設(shè)置有隔網(wǎng)3-08以防止異物進入損害噴射器3，隔網(wǎng)3-08上安裝有振動器，振動器與控制器電連接，當隔網(wǎng)3-08集塵需要清理時，控制器指令振動器開啟，通過振動將隔網(wǎng)3-08上的塵埃等振落。

噴射頭3-1包括有外管3-01、內(nèi)管3-03和出流嘴3-06，外管3-01的內(nèi)壁設(shè)有螺旋葉片3-02，內(nèi)管3-03的外壁設(shè)有螺旋葉片3-04，內(nèi)管3-03置于外管3-01的內(nèi)部并通過固定件3-05固定。外管3-01自進口往出口方向直徑逐漸縮小，內(nèi)管3-03與外管3-01之間形成逐漸縮窄的螺旋通道，出流嘴3-06裝設(shè)于外管3-01的出流口，氣流經(jīng)過噴射頭3-1形成渦流旋風，更進入設(shè)備是的風速相比增加了好幾倍，在加上螺旋通道逐漸縮窄，氣流的速度又提升好幾倍，出流嘴3-06的內(nèi)部設(shè)置有多個阻流凸點3-07利用阻流來增加風速，多個阻流凸點3-07呈螺旋狀設(shè)置，將風速再次提高，從而使最終從出流嘴3-06噴出的氣流的風速比初始進入設(shè)備時提高了好幾倍甚至幾十倍，此風速的氣流具有巨大的動能，當噴向風輪1時可以高效轉(zhuǎn)化為機械能再轉(zhuǎn)化成電能，發(fā)電效率高。在本實施例中，內(nèi)管3-03的內(nèi)部中空且內(nèi)壁設(shè)置有螺旋紋，如此設(shè)置，噴射頭3-1形成了雙涵道，內(nèi)管3-03與外管3-01之間形成的螺旋通道為氣流高速的外涵道，而內(nèi)管3-03的內(nèi)部形成氣流速度相對外涵道氣流速度較低的內(nèi)涵道。外涵道的氣流流速快，噴出出流嘴3-06的時候，外涵道流出的螺旋氣流形成中心旋流負壓區(qū)域，受到該負壓區(qū)域的負壓吸引，內(nèi)涵道區(qū)域的氣流加快向負壓區(qū)流入?yún)R合形成能量更大的氣流噴向風輪1。

集風裝置2的出口風設(shè)置于集風裝置2的底部并連接有排風器5，排風器5的排風管道設(shè)置有排風逆止閥5-1，排風逆止閥5-1由控制器控制開關(guān)，排風逆止閥5-1使氣流單向流出，使得從噴射器3的入口裝置3-2到排風器5之間形成一條單向的氣流通道，約束氣流運動方向，有利于提升氣流的流速從而有利于提高風能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率。同時，排風逆止閥5-1的外側(cè)設(shè)置有隔網(wǎng)5-2以防止異物進入，隔網(wǎng)5-2上安裝有振動器，振動器與控制器電連接，當隔網(wǎng)5-2集塵需要清理時，控制器指令振動器開啟，通過振動將隔網(wǎng)3-08上的塵埃等振落。當電動球閥3關(guān)閉后，沒有氣流進入，而由于排風逆止閥5-1的氣流流向設(shè)置為氣流只出不進，故沒有氣流進入集風裝置2內(nèi)，因此關(guān)閉電動球閥3后，集風裝置2中氣流不流動，風輪1停止轉(zhuǎn)動，與風輪的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接的發(fā)電機也停止運行，因而電動球閥3與排風逆止閥5-1也形成本實施例的渦能風力發(fā)電機組的剎車系統(tǒng)，當需要停止渦能風力發(fā)電機組的運作時，例如對設(shè)備進行檢修，只要關(guān)閉電動球閥即可，相比其他類型的剎車系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價格更低廉。

本實施例的渦能風力發(fā)電機組還設(shè)置有支撐裝置，支柱機構(gòu)包括有中心支柱6-1和加強支柱6-2，加強裝置通過連接件6-3與中心支柱6-1固接，此結(jié)構(gòu)具有三角形的穩(wěn)定性，更加牢固，抗風效果好。

本發(fā)明的渦能風力發(fā)電機組的工作過程及原理如下：

空中的氣體在不停運動形成風，風從噴射器3的入口裝置3-2單向進入經(jīng)過噴射頭3-1的螺旋通道約束形成高速流動的渦旋狀氣流從噴射頭3-1噴向風輪1，風輪1帶動發(fā)電機的輸入軸轉(zhuǎn)動，機械能轉(zhuǎn)化為電能。集風裝置2頂部的太陽能板4將太陽能轉(zhuǎn)化為電能存儲至蓄電池，蓄電池向控制器、電動球閥3-4、電熱絲3-5、進風逆止閥3-6、排風逆止閥5-1及傳感器等供電，控制器按照預(yù)設(shè)的程序控制電動球閥3-4、電熱絲3-5、進風逆止閥3-6、排風逆止閥5-1及傳感器工作，實現(xiàn)智能化發(fā)電。

最后應(yīng)當說明的是，以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案說明而非對權(quán)利要求保護范圍的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照較佳實施例應(yīng)當理解，并可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，但屬于本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)相同和保護范圍。