一种气道式风能发电设备的制造方法
【专利摘要】一种气道式风能发电设备由发电机(1)、电能输出装置(2)、涡扇式风轮(3)、圆筒形垂直气道(4)、扁球形整流罩(5)、圆形进气口(6)及若干个圆形出气孔(7)构成。其技术属于风能利用领域。气道式风能发电设备采用垂直式气道传递风能，可以将发电机安装在地面；采用扁球形整流罩，利用其凸形球面既可以增加风力有效作用面积，提高垂直气道出口表面风速，还可以在气道出口与气道入口之间的气道内，形成较大的气压差，大幅度提高了风能利用率，同时解决了现有风能发电设备存在的发电能力受风向、风速制约问题，以及制造、安装、维护费用较高的问题。该设备可以作为风能发电设备的换代产品，特别适合在地形复杂、交通不便、且风向与风速不稳定的地域建设风能发电站。
【专利说明】
一种气道式风能发电设备
1、
技术领域
[0001]—种气道式风能发电设备，是利用风能为动力，采用垂直气流通道、扁球形整流罩和安装有涡扇风轮的发电机提供电能的装置，其技术属于风能利用领域。
2、
【背景技术】
[0002]已有的风能发电设备通常是由安装在高塔上的风轮发电机构成，在实际应用过程中存在着发电能力受风向、风速制约问题，以及安装、维护费用较高的问题。气道式风能发电设备采用垂直式气道传递风能，可以将发电机安装在地面，节省制造、安装、维护费用;采用体积较大的扁球形整流罩，利用其凸形球面既可以增加风力有效作用面积，提高气道出口表面风速，还可以在气道出口与气道入口之间的气道内，形成较大的气压差，大幅度提高了风能利用率。地面空气被气道进气口的较低气压吸入，沿着气道向气道出口快速流动，构成垂直向上的风力，推动涡扇式风轮运转。因此，不需要随着风向变化调整发电机风轮的朝向，可以省去发电机风轮转向控制系统。采用涡扇式风轮替代通常使用的桨叶式风轮，可以在同等级别风力情况下，提高风轮转速，增加发电机输出功率。因此，气道式风能发电设备能够解决现有风能发电设备存在的缺陷，并具有更高的输出功率，可以作为风能发电设备的换代产品，特别适合在地形复杂、交通不便、且风向与风速不稳定的地域建设风能发电站。
3、
【发明内容】
[0003]—种气道式风能发电设备是由发电机(1)、电能输出装置(2)、涡扇式风轮(3)、圆筒形垂直气道(4)、扁球形整流罩(5)、圆形进气口(6)及若干个圆形出气孔(7)构成;发电机
(I)及与之同轴的涡扇式风轮(3)安装在垂直气道(4)底部；电能输出装置(2)位于发电机
(I)底面与地面之间；涡扇式风轮(3)镶嵌在气道(4)底部的圆形进气口(6)内；圆筒形垂直气道(4)顶端为喇叭口形状开口；扁球形整流罩(5)位于圆筒形垂直气道(4)顶端，圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口贯穿扁球形整流罩(5)底部弧面，与扁球形整流罩(5)顶部弧面内侧连接；圆形进气口(6)位于圆筒形垂直气道(4)底部的桶壁中，其直径略大于涡扇式风轮(3)的直径;若干个圆形出气孔(7)分布在扁球形整流罩(5)顶部弧面与圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口连接所形成的圆形弧面中。
[0004]圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口的直径大于圆筒直径，圆筒形垂直气道(4)高度为其直径的5-10倍左右，扁球形整流罩(5)水平长轴长度应为其垂直短轴长度的3倍左右，扁球形整流罩(5)垂直短轴长度应与喇叭口形状开口的直径接近，圆形进气口(6)直径略大于涡扇式风轮(3)的直径。
4、
【附图说明】
[0005]图1是气道式风能发电设备内部结构图。图2是气道式风能发电设备主视图。图3是圆筒形气道(4)主视图。图4是扁球形整流罩(5)主视图。图5是扁球形整流罩(5)俯视图。5、
【具体实施方式】
[0006]—种气道式风能发电设备由发电机(1)、电能输出装置(2)、涡扇式风轮(3)、圆筒形垂直气道(4)、扁球形整流罩(5)、圆形进气口(6)及若干个圆形出气孔(7)构成。发电机
(I)及与之同轴的涡扇式风轮(3)安装在位于垂直气道(4)底部之内的地平面上；电能输出装置(2)位于发电机(I)底面与地面之间；涡扇式风轮(3)镶嵌在圆形进气口(6)内；圆筒形垂直气道(4)顶端为喇叭口形状开口；扁球形整流罩(5)位于圆筒形垂直气道(4)顶端，圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口贯穿扁球形整流罩(5)底部弧面，与扁球形整流罩
(5)顶部弧面内侧连接;圆形进气口(6)位于圆筒形垂直气道(4)底部的桶壁中，其直径略大于涡扇式风轮(3)的直径;若干个圆形出气孔(7)分布在扁球形整流罩(5)顶部弧面与圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口连接所形成的圆形弧面中
[0007]—种气道式风能发电设备具体优化实施方案是:采用不锈钢板材制作圆筒形气道
(4)与扁球形整流罩(5)。圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口的直径应大于圆筒直径，利于增加风力作用面积；圆筒形垂直气道(4)高度应为其直径的5-10倍左右，利于在气道出口与气道入口之间的气道内，形成较大的气压差，以提高风能利用率。扁球形整流罩
(5)水平长轴长度应为其垂直短轴长度的3倍左右，利用其凸形球面增加风力有效作用面积，提高气道出口表面风速。扁球形整流罩(5)垂直短轴长度应与喇叭口形状开口的直径接近，利于扁球形整流罩(5)结构稳定。位于圆筒形垂直气道(4)底部桶壁的圆形进气口(6)，其直径略大于涡扇式风轮(3)的直径，安装涡扇式风轮(3)后，将圆形进气口(6)与涡扇式风轮(3)之间的间隙封闭，利于保持圆形进气口(6)内侧处于负压状态。采用电能输出装置(2)将发电机输出的电能调整为符合用户要求的电源。
【主权项】
1.一种气道式风能发电设备是由发电机(I)、电能输出装置(2)、涡扇式风轮(3)、圆筒形垂直气道(4)、扁球形整流罩(5)、圆形进气口(6)及若干个圆形出气孔(7)构成;一种气道式风能发电设备，其特征是:发电机(I)及与之同轴的涡扇式风轮(3)安装在垂直气道(4)底部；电能输出装置(2)位于发电机(I)底面与地面之间；涡扇式风轮(3)镶嵌在气道(4)底部的圆形进气口(6)内；圆筒形垂直气道(4)顶端为喇叭口形状开口；扁球形整流罩(5)位于圆筒形垂直气道(4)顶端，圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口贯穿扁球形整流罩(5)底部弧面，与扁球形整流罩(5)顶部弧面内侧连接;圆形进气口(6)位于圆筒形垂直气道(4)底部的桶壁中，其直径略大于涡扇式风轮(3)的直径;若干个圆形出气孔(7)分布在扁球形整流罩(5)顶部弧面与圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口连接所形成的圆形弧面中。2.根据权利要求1所述的一种气道式风能发电设备，其特征是圆筒形垂直气道(4)顶端的喇叭口形状开口的直径大于圆筒直径，圆筒形垂直气道(4)高度为其直径的5-10倍左右，扁球形整流罩(5)水平长轴长度应为其垂直短轴长度的3倍左右，扁球形整流罩(5)垂直短轴长度应与喇叭口形状开口的直径接近，圆形进气口(6)直径略大于涡扇式风轮(3)的直径。
【文档编号】F03D9/25GK105888983SQ201610321352
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】刘南林
【申请人】刘南林