偏距垂直軸組合風力發(fā)電技術
當前的水平風力發(fā)電機,是根據(jù)直升飛機螺旋槳的原理發(fā)展起來的,飛機螺旋槳是主動運轉(zhuǎn),螺旋槳上面形成真空,使下面空氣形成壓縮,克服飛機的重量后使飛機進行上升飛行,飛機螺旋槳必須達到一定的長度和轉(zhuǎn)速產(chǎn)生足夠的浮力,所以飛機螺旋槳制作成細長。
水平風力發(fā)電機的葉片屬于被動運轉(zhuǎn),來風只能對葉片起作用,水平風力發(fā)電機的葉片做成細長,風對葉片的作用力也會變小,風的作用力使用率降低不到15%,風力不能充分利用等于浪費了風力資源。
偏距垂直軸風力發(fā)電工作原理,在發(fā)電機軸上的連接盤安裝葉片軸,葉片以偏距形式在葉片軸兩端以左右45度夾角安裝葉片,任意方向來風使葉片軸A端的葉片在風力作用下向垂直方向轉(zhuǎn)動,對風力起作用,葉片軸B端的葉片向水平方向轉(zhuǎn)動,使風可以通過,使發(fā)電機軸進行旋轉(zhuǎn),當旋轉(zhuǎn)到與風向相同時,葉片靠自重回到左右45度的人字形位置,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使B端葉片在風力作用下轉(zhuǎn)動到垂直位置,A端葉片轉(zhuǎn)動水平位置,如此反復使發(fā)電機達到連續(xù)運轉(zhuǎn)進行發(fā)電的要求,在垂直軸上分層分別安裝偏距形式葉片系統(tǒng),可以再成倍地提高發(fā)電能力,極大提高發(fā)電效率。見下面圖片。

偏距式大葉片風力發(fā)電結構特點,符合空氣動力學原理,葉片制作成圓形、方形、橢圓形等現(xiàn)狀,此葉片結構增加了寬葉片寬度提高了捕風能力,調(diào)整葉片運行角度可以自動調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度,極大地高效地利用風能,及轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)最大化,此葉片可以采用曲面形狀,即可以增加葉片強度,又可以提高阻風能力,可以大幅度提高發(fā)電效率。此葉片益應用于大功率發(fā)電機中,在垂直軸上分層分別安裝偏距形式葉片系統(tǒng),可以有效提高發(fā)電能力,可以全方向做功、轉(zhuǎn)換率高,啟動快,風機集中度高,便于管理與維護。
偏距式大葉片結構可以在微風下進行啟動,不需要尾翼進行方向調(diào)整,結構簡單,維修方便,發(fā)電效率高,易于制造加工,轉(zhuǎn)數(shù)較低,重心下降,安全性好,運行成本低,維護容易,無噪音污染等明顯特點。解決了水平發(fā)電機頭重腳輕的問題,與傳統(tǒng)的葉片(螺旋槳式葉片及渦輪葉片)相比、有以下幾個特點:
1.全風向。(無需風向調(diào)節(jié)裝置、目前屬世界領先技術。)
2.大葉片阻風面積大(葉片的阻風面積之和,占旋轉(zhuǎn)面積40%以上)且阻風面與風向垂直,
3.葉片同長轉(zhuǎn)矩最大化、且無負動(極小,可忽略不計)。可大幅降低葉片的長度,減輕重量。
4.風能利用率高。(較槳式葉片提高一倍以上),轉(zhuǎn)速控制智能化。
5.葉片的制作不受材料的限制(金屬非金屬均可、且不必建模), 獨特的葉片材質(zhì)使用壽命達更長。
6.整體制造成本低,安裝調(diào)整簡單故障率低,總體重量大幅降低。

偏距大葉片風力機可以進行組合安裝,可以提高發(fā)電功率,可以達到兆瓦級發(fā)電,葉片尺寸每增加一倍,可以提高近四倍發(fā)電功率,a b c d e f g均為可以變動的尺寸,葉片的安裝數(shù)量可以根據(jù)需求進行增加,可以采用多層結構。這種結構在中間可以安裝避雷針,解決發(fā)動機防雷問題。對于風向基本在一定的方向時,可以固定安裝發(fā)電機構,如果風向不定可以通過渦輪傳動裝置進行實時調(diào)整,調(diào)整范圍不超過100度。此項結構發(fā)動機在下部,降低重心可以提高穩(wěn)定性,在樓房上或山頭上進行安裝,可以降低安裝高度。此項發(fā)電技術,可以對前后來風或上下方向的來風,都可以進行旋轉(zhuǎn)發(fā)電,轉(zhuǎn)速范圍寬,高轉(zhuǎn)速可以有效利用風力資源,可以自動控制發(fā)電機最高轉(zhuǎn)速之內(nèi),可以降低啟動風速等特點。此圖組合發(fā)電是屬于工作狀態(tài),在無風時顯示為人字形,有風時在風力作用下,葉片向后旋轉(zhuǎn),一面形成垂直進行迎風做工,使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),另一面形成水平使風通過,旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)到前后位置時,靠偏距自重葉片旋轉(zhuǎn)到人字形,如此反復使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機進行發(fā)電,上支板通過軸承支撐葉片重量,減輕對發(fā)電機的負荷,下支板支撐發(fā)電機的重量,其組合風力發(fā)電見上面圖形。
偏距垂直軸風力發(fā)電機,加工容易、造價低、方便安裝、裝機密度高、適合各種場合安裝等特點
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