一种聚风发电站的制作方法
【专利摘要】一种聚风发电站，聚风筒里至少安装两台风机，所设风机均对应设有进风道，喇叭口进风使前面一台风机转动发电的风能余量因有密封的筒体而不会散失浪费，可汇入另一条进风道的风使后面一台风机转动发电。聚风筒并列或重叠固定设置于框架结构上构成发电坝，可将发电坝面积内的全部风能捕获利用，最大限度地利用风场的风能，从而最大限度地提高风场的装机容量和发电量。
【专利说明】
一种聚风发电站
技术领域
[0001]本发明涉及风力发电技术设备，尤其涉及一种聚风发电站。
【背景技术】
[0002]现有风场一般设置平轴风机或垂直轴风机发电，相邻风机的设置前后左右要留出较大间距，要浪费风场的很多风能;风叶扫风面积的风能不能充分利用，平均只利用所捕获风能不到一半，风机利用后的风能余量不但基本是散失掉了，而且往往还会造成乱风，影响相邻风机利用风能。因此，现有风电场占地面积很大，捕风面积却较小，风能的利用率较低；风场建设投资很大，但装机容量和发电量却较小。
[0003]根据流体力学原理，利用聚风装置可提高风能的利用率，但目前聚风发电一般是单聚风筒单机式的，进风使风机转动发电后的风能余量均未再利用。如《广口聚风密封轮斗式风力发电机组系列》(专利申请号:200510072116.7)，设一个喇叭口引风筒聚风，出风口设风机。为捕获更多风能，该“广口聚风器”甚至建成高度达300至500米，但风能余量也是没有再利用而散失掉了。因此现有聚风发电风能的利用还没有达到最高效，主要是还没有该风能余量再利用的技术设备。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服平轴风机或垂直轴风机及现有聚风发电装置风能捕获量少、利用率低的缺陷，提供一种可最大程度地捕获风能并提高风能利用率的聚风发电设备。
[0005]本发明提供的聚风发电技术方案:一种聚风发电站，由聚风筒与风机组成，其特征在于:第一聚风筒4的一头为喇叭口 41，第二聚风筒5的一头为喇叭口 51;第一聚风筒4和第二聚风筒5的一段筒体整个周围或某些部分为双层结构，双层中的间隔构成第一聚风筒进风道42和第二聚风筒进风道52;第一聚风筒4和第二聚风筒5里至少各设第一风机14和第二风机15两台风机，第一聚风筒进风道出风口 43和第二聚风筒进风道出风口 53设在第二风机15的风叶前，进风使第一风机14转动发电后的风能余量可汇入相应出风口的风使第二风机15转动发电；
或第三聚风筒6的两头设第一喇叭口 61和第二喇叭口 62，聚风筒的一段筒体整个周围或某些部分为双层结构，双层的间隔构成第一喇叭口进风道(63)和第二喇叭口进风道
(64);第三聚风筒6里至少设第一风机14和第二风机15两台风机;第一喇叭口进风道63的出风口 65和第二喇叭口进风道64的出风口 66设在相应方向后一台风机的风叶前，前一台风机转动发电的风能余量可汇入相关进风道使后一台风机转动发电；
聚风筒并列或重叠固定设置于框架结构上，构成聚风发电装置聚集组合的、可将其设置风场面积内的风能全部捕获高效用于发电的风电坝。
[0006]本发明的有益效果:(一)可最大限度提高风能的利用率。平轴风机或垂直轴风机、现有聚风发电的单筒单机式，风机发电时风能余量均没能/有再利用。本发明聚风筒至少设两台风机，每台风机均有进风道，大的一条进风道使前面一台风机转动发电后，风能余量由于有筒体不会散失掉，可汇入小的一条进风道的进风使后面一台风机转动发电，聚风筒捕获的风能得到充分、高效的利用。(二)建造“风电坝”，风场变成“风电厂”，风场的捕风面积可最大限度地扩大。竖向而言:聚风筒重叠设置可比现有平轴风机捕风的高度更高，可最大限度地捕获风场高处的优质风能;横向而言:设置平轴风机或垂直轴风机间距的风能均可一概捕获，即“风电坝”面积内的风能可全部捕获，并可得到充分、高效利用。(三)具有大角度捕风和双向捕风功能。喇叭口可设置导风叶，能大角度范围将风能导入聚风筒内用于发电;两头均设成喇叭口的聚风筒，可在不同风季捕获利用不同方向的风能，如夏季可捕获东南风，冬季可捕获西北风。(四)“风电坝”占地少，节约大量土地。聚风筒长约20-30米，8卩“风电坝”占地只须其宽度乘以聚风筒长度的面积，同样装机容量，占地还不要平轴风机或垂直轴风机风场的1/10-20。(五)同样风场装机容量和发电量大。由于占地少、聚风并利用了风能余量，风场建造“风电坝”装机容量可比设平轴风机或垂直轴风机提高多倍。如平轴风机 1000千瓦需要约2200平方米扫风面积，而使风机转动发电实际上只利用扫风面积风能的约 1/3。本发明聚风发电装置至少有两条进风道及至少设两台风机于聚风筒内，聚风且风能余量不会浪费，可汇入另一条进风道的进风使另一台相应功率的风机转动发电，同样风场装机容量和发电量均可得到提高。(六)入网电流稳定。聚风发电装置有利设置相关装置，控制风机在各种情况下都能正常发电，如大风(台风)或低于额定风速时都不必停机，能保持额定功率发电和稳定的上网电流。(七)投资少。框架结构以钢筋混凝土建造，聚风筒以钢筋混凝土或塑料等材料制造或预制构件组装，制造成本低;风场占地少，节约了大量土地即相应减少了投资。
[0007]本发明聚风发电装置及风电坝有利开发利用占风能大多数的中、低风速资源;有利分散式并网风电的开发，在很多地方可实现建设国家大力推进的大型风电基地。风电成本将大大降低，产量将会大幅度提高，风电有望成为主要电能，从而节约大量煤、燃油、天然气等不可再生能源，减少碳排放。【附图说明】
[0008]图1为单筒夹层进风道双机风能余量可再利用聚风发电装置剖视示意图；图2为单筒夹层进风道双垂直轴风机风能余量可再利用聚风发电装置剖视示意图；图3为双向喇叭口单筒夹层进风道双机风能余量可再利用聚风发电装置剖视示意图。【具体实施方式】
[0009]图1图2中，第一聚风筒4的一头为喇叭口41，第二聚风筒5的一头为喇叭口51;第一聚风筒4和第二聚风筒5的一段筒体整个周围或某些部分为双层结构，双层中的间隔构成第一聚风筒进风道42和第二聚风筒进风道52;第一聚风筒4和第二聚风筒5里至少各设第一风机14和第二风机15两台风机，第一聚风筒进风道出风口 43和第二聚风筒进风道出风口 53设在第二风机15的风叶前，进风使第一风机14转动发电后的风能余量因筒体密封不会散失掉，可汇入相应出风口的风使第二风机15转动发电。
[0010]图3中，第三聚风筒6的两头设第一喇叭口61和第二喇叭口62,聚风筒的一段筒体整个周围或某些部分为双层结构，双层的间隔构成第一喇叭口进风道63和第二喇叭口进风道64;第三聚风筒6里至少设第一风机14和第二风机15两台风机;第一喇叭口进风道63的出风口 65和第二喇叭口进风道64的出风口 66设在相应方向后一台风机的风叶前，前一台风机转动发电的风能余量可汇入相关进风道使后一台风机转动发电。
[0011]第一风机14和第二风机15的前后设有近似锥形的装置16或/和近似橄榄形的装置36，或将第一风机14和第二风机15的主机头部设成锥头形或近似半椭圆形的。
[0012]第一聚风筒4或第二聚风筒5或第三聚风筒6设门17，用以泄风或维修保养聚风发电装置时工作人员进出。门17设智能装置控制，风力大或小在一定程度时可自动开或关。
[0013]第一聚风筒4或第二聚风筒5或第三聚风筒6的喇叭口可设置导风叶，导风叶被来风吹动会转动变化角度，能大角度范围将风能导入聚风筒内利用。
[0014]聚风筒并列或重叠固定设置于框架结构上，构成聚风发电装置聚集组合的、可将其设置风场面积内的风能全部捕获高效用于发电的风电坝。
【主权项】
1.一种聚风发电站，由聚风筒与风机组成，其特征在于:第一聚风筒(4)的一头为喇叭 口(41)，第二聚风筒(5)的一头为喇叭口(51);第一聚风筒(4)和第二聚风筒(5)的一段筒体 整个周围或某些部分为双层结构，双层中的间隔构成第一聚风筒进风道(42)和第二聚风筒 进风道(52);第一聚风筒(4)和第二聚风筒(5)里至少各设第一风机(14)和第二风机(15)两 台风机，第一聚风筒进风道出风口(43)和第二聚风筒进风道出风口(53)设在第二风机(15) 的风叶前，进风使第一风机(14)转动发电后的风能余量可汇入相应出风口的风使第二风机 (15)转动发电；或第三聚风筒(6)的两头设第一喇叭口(61)和第二喇叭口(62)，聚风筒的一段筒体整 个周围或某些部分为双层结构，双层的间隔构成第一喇叭口进风道(63)和第二喇叭口进风 道(64);第三聚风筒(6)里至少设第一风机(14)和第二风机(15)两台风机;第一喇叭口进风 道(63)的出风口(65)和第二喇叭口进风道(64)的出风口(66)设在相应方向后一台风机的 风叶前，前一台风机转动发电的风能余量可汇入相关进风道使后一台风机转动发电；聚风筒并列或重叠固定设置于框架结构上，构成聚风发电装置聚集组合的、可将其设 置风场面积内的风能全部捕获高效用于发电的风电坝。2.按照权利要求1所述的聚风发电站，其特征在于:第一风机(14)和第二风机(15)的前 后设有近似锥形的装置(16)或/和近似橄榄形的装置(36)，或将第一风机(14)和第二风机 (15)的主机头部设成锥头形或近似半椭圆形的。3.按照权利要求1所述的聚风发电站，其特征在于:聚风筒可设门(17);聚风筒的喇叭 口可设置导风叶。
【文档编号】F03D3/04GK106089565SQ201610733663
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2012年11月26日
【发明人】黄宝文, 黄郑隽
【申请人】黄宝文