一种垂直轴风力发电塔式装置的制作方法

1.本发明涉及风能发电技术领域，具体涉及一种垂直轴风力发电塔式装置。


背景技术：

2.风力能源是一种无污染、可再生的清洁自然能源。现有技术使用的mw级大功率风力发电机，基本上全部都是采用水平式的装置，即水平式风力发电机，这种水平式风力发电机是将风功率资源作用为发电功率的唯一资源，这就对安装场地的常年风力、风速都有很高的要求，而我国广大的电力负荷使用是在南方，很少有这样的风资源。随着风电机组大型化的发展，水平轴三叶片式风电设备逐渐受到设计结构和技术瓶颈的制约：一是整体结构设计存在缺陷，难以提高单机发电容量；二是偏航变距技术存在瓶颈，风机易受损；三是年运行时间短，总效率低、运营效益差；四是运输安装不便，并维修保养困难；五是制造成本高，运营商投资回报低，收期长。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种大功率的垂直轴风力发电塔式装置。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种垂直轴风力发电塔式装置，包括由钢结构制作的多层塔架，所述塔架的下部几层分别安装有高压电气设备和中低压电气设备，以及与之相适应的电气控制系统和储能系统；所述塔架上部每一层的中间均安装有一个主轴风力发电机组，在塔架的外周还设有多个由钢结构制作的塔脚，每个塔脚上均安装有多个小风力发电机。
5.优选地，所述塔脚的高度与塔架的高度相同。
6.优选地，所述塔脚的截面形状为三角形、梯形或矩形。
7.优选地，多个小风力发电机均布在塔脚的外侧。
8.其中，所述小风力发电机为阻力型风力发电机或升力型风力发电机。
9.优选地，所述塔脚的数量为六个。
10.在一个实施例中，所述主轴风力发电机组包括风轮和发电机，所述风轮包括内支撑管、外套管和固定在外套管上的主风叶，所述外套管和内支撑管之间安装有轴承，在风能作用下，主风叶可带动外套管绕内支撑管旋转。
11.进一步地，所述塔架的顶部以及分层连接处的外侧均安装有太阳能光伏板。
12.进一步地，每个塔脚的顶部均安装有避雷针，每个塔脚的内部均安装有电梯和应急用人工爬梯。
13.本发明的有益效果在于：由于本发明的塔架周围安装有多个塔脚，这样就能增强整个塔架的稳固性，从而可以将塔架建得更高，进而更好地利用风能。同时，由于在每个塔脚上还安装有多个小风力发电机，这样就对塔脚进行了充分利用，增加了整个塔式装置的发电量。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例中的塔式装置结构示意图；
15.图2为图1的俯视结构示意图；
16.附图标记为：
17.10——塔架
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20——主轴风力发电机组
18.30——塔脚
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40——小风力发电机。
具体实施方式
19.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
22.如图1、2所示，本发明的优选实施例是：一种垂直轴风力发电塔式装置，包括由钢结构制作的多层塔架10，塔架10的下部几层分别安装有高压电气设备和中低压电气设备，以及与之相适应的电气控制系统和储能系统；塔架10上部每一层的中间均安装有一个主轴风力发电机组20，在塔架10的外周还设有多个由钢结构制作的塔脚30，每个塔脚30上均安装有多个小风力发电机40。
23.作为优选的方案，塔脚30的数量为六个，塔脚30的高度与塔架 10的高度相同，塔脚30的截面形状可以为三角形、梯形或矩形。
24.在本实施例中，塔脚30的截面形状为等腰梯形，在梯形的两腰外侧各安装有多个小风力发电机40，多个小风力发电机40分成五排向上叠加安装。本实施例中对应塔架10一层高度的塔脚30一个侧面上总共安装有15个小风力发电机40，这种小风力发电机40可以为阻力型风力发电机或升力型风力发电机。
25.实施例中的主轴风力发电机组20包括风轮和发电机，所述风轮包括内支撑管、外套管和固定在外套管上的主风叶，所述外套管和内支撑管之间安装有轴承，在风能作用下，主风叶可带动外套管绕内支撑管旋转。
26.进一步地，塔架10的顶部以及分层连接处的外侧均安装有太阳能光伏板。
27.进一步地，每个塔脚30的顶部均安装有避雷针，每个塔脚30的内部均安装有电梯和应急用人工爬梯。
28.由于本发明的塔架10周围安装有多个塔脚30，这样就能增强整个塔架10的稳固
性，从而可以将塔架10建得更高，进而更好地利用风能。同时，由于在每个塔脚30上还安装有多个小风力发电机40，这样就对塔脚30进行了充分利用，增加了整个塔式装置的发电量。为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。


技术特征：
1.一种垂直轴风力发电塔式装置，包括由钢结构制作的多层塔架，所述塔架的下部几层分别安装有高压电气设备和中低压电气设备，以及与之相适应的电气控制系统和储能系统；所述塔架上部每一层的中间均安装有一个主轴风力发电机组，其特征在于：在塔架的外周还设有多个由钢结构制作的塔脚，每个塔脚上均安装有多个小风力发电机。2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：所述塔脚的高度与塔架的高度相同。3.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：所述塔脚的截面形状为三角形、梯形或矩形。4.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：多个小风力发电机均布在塔脚的外侧。5.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：所述小风力发电机为阻力型风力发电机或升力型风力发电机。6.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：所述塔脚的数量为六个。7.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：所述主轴风力发电机组包括风轮和发电机，所述风轮包括内支撑管、外套管和固定在外套管上的主风叶，所述外套管和内支撑管之间安装有轴承，在风能作用下，主风叶可带动外套管绕内支撑管旋转。8.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：所述塔架的顶部以及分层连接处的外侧均安装有太阳能光伏板。9.根据权利要求1或2所述的垂直轴风力发电塔式装置，其特征在于：每个塔脚的顶部均安装有避雷针，每个塔脚的内部均安装有电梯和应急用人工爬梯。

技术总结
本发明提供了一种垂直轴风力发电塔式装置，包括由钢结构制作的多层塔架，所述塔架的下部几层分别安装有高压电气设备和中低压电气设备，以及与之相适应的电气控制系统和储能系统；所述塔架上部每一层的中间均安装有一个主轴风力发电机组，在塔架的外周还设有多个由钢结构制作的塔脚，每个塔脚上均安装有多个小风力发电机。本发明的有益效果在于：由于本发明的塔架周围安装有多个塔脚，这样就能增强整个塔架的稳固性，从而可以将塔架建得更高，进而更好地利用风能。同时，由于在每个塔脚上还安装有多个小风力发电机，这样就对塔脚进行了充分利用，增加了整个塔式装置的发电量。增加了整个塔式装置的发电量。增加了整个塔式装置的发电量。


技术研发人员：苏仲衡
受保护的技术使用者：湖南金一电工科技有限公司
技术研发日：2021.04.29
技术公布日：2021/11/17