一种大气自流风力发电装置及方法与流程

本发明涉及风力发电，尤其涉及一种大气自流风力发电装置及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、申请号为“2009101048064”的中国专利，公开了一种气流发电系统及方法，该专利需要在气流出口处安装一个无动力抽风装置，从原理上来说是自相矛盾的，因为下面的涡轮机需要的气流被该装置阻挡了，其发电的气流取决于抽风风量，如果是无动力，则需要下面的气流自然推动，相当于风道中的气流既要推动涡轮机，又要推动抽风装置，抽风的装置需要风来推动，从原理上自相矛盾。

3、申请号为“2018110418074”的中国专利，公开了一种沙漠中的塔式涡轮风力发电综合利用设施及控制方法，其外形结构为倒置漏斗形状，其原理是光伏加热内部空气，锅炉余热也加热内部空气，但漏斗出口直径比例太小，热风风流因口径小而流通不畅，不会产生强大的气流，热气流难以推动涡轮机发电，因此，从原理上分析，该装置是不能发电的，即便能发电也入不敷出。

4、据研究，很多现有技术通过利用大棚集热，再利用这种热量产生热气流推动涡轮机发电，但这种技术在增加风速、风量方面的作用也很微弱，不足以用于工业发电，投资大，产出低，性价比很低，得不偿失。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种大气自流风力发电装置及方法，本发明提供的大气自流风力发电装置结构简单，维护工作量小。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种大气自流风力发电装置。

4、一种大气自流风力发电装置，包括：两端开口的风电塔筒、风斗和涡轮发电机，所述风斗安装在地面上，所述风斗上安装有风电塔筒，所述风斗的侧面安装有若干两端开口的壳体，每个壳体内安装有一个涡轮发电机，壳体的一端连接至风电塔筒内，每个涡轮发电机转子的转子转盘上安装有驱动轴，用于驱动涡轮发电机转子转动，以所述驱动轴为圆心在转子转盘上均匀安装若干个鱼鳃状层叠气囊。

5、进一步地，所述壳体左右对称包裹涡轮发电机转子。

6、进一步地，所述涡轮发电机通过基础底座安装在壳体内部。

7、进一步地，涡轮发电机定子安装在地面上。

8、进一步地，所述风斗对接风电塔筒的端口内径大于对接地面的端口内径。

9、进一步地，所述风电塔筒采用八角钢结构的风电塔筒。

10、进一步地，所述风电塔筒内衬内胆，所述内胆采用钢板焊接制成，所述内胆的四周密封，两端开放，一端朝向天空，另一端对接风斗。

11、进一步地，每台所述涡轮发电机的三相交流输出端连接整流器，并以直流正、负母线的方式并联，并将并联后的母线直流依次经dc/ac逆变器和升压变压器后，接入电网。

12、进一步地，所述风电塔筒的筒高至少500米，内部截面积不低于200平方米。

13、本发明的第二个方面提供一种大气自流风力发电方法。

14、一种大气自流风力发电方法，采用第一个方面所述的大气自流风力发电装置，包括：

15、设置两端开口的风电塔筒，所述通道一端朝向天空，另一端对接风斗；

16、在风斗的侧面上设置多个壳体；

17、在壳体内安装涡轮发电机；

18、通过增加风电塔筒的高度，增大涡轮发电机入口处与风斗间的压差，产生气流推动涡轮发电机的鱼鳃状层叠气囊转动，以驱动涡轮发电机进行发电。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明提出的大气自流风力发电装置在原理上利用地球自然存在的大气压差，可不分季节、昼夜，永续发电，结构简单，后期维护工作量小。

21、鱼鳃状层叠气囊是一种前气囊嵌套到后气囊中，前后气囊有一定间隙，气流进入外罩进风口后立即通过间隙充满气囊，气囊具有涡流作用，增大了风的阻力，阻力即气流的推动力。随着鱼鳃状层叠气囊转子的转动，气流在出风口通过风斗流向高空，这种左右对称鱼鳃状层叠气囊转子，最大程度地利用了气流推力，工程上便于构成中心为驱动圆盘，剖面为菱形外型的超大转子。

技术特征：

1.一种大气自流风力发电装置，其特征在于，包括：两端开口的风电塔筒、风斗和涡轮发电机，所述风斗安装在地面上，所述风斗上安装有风电塔筒，所述风斗的侧面安装有若干两端开口的壳体，每个壳体内安装有一个涡轮发电机，壳体的一端连接至风电塔筒内，每个涡轮发电机转子的转子转盘上安装有驱动轴，用于驱动涡轮发电机转子转动，以所述驱动轴为圆心在转子转盘上均匀安装若干个鱼鳃状层叠气囊。

2.根据权利要求1所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，所述壳体左右对称包裹涡轮发电机转子。

3.根据权利要求1所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，所述涡轮发电机通过基础底座安装在壳体内部。

4.根据权利要求1所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，涡轮发电机定子安装在地面上。

5.根据权利要求1所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，所述风斗对接风电塔筒的端口内径大于对接地面的端口内径。

6.根据权利要求1所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，所述风电塔筒采用八角钢结构的风电塔筒。

7.根据权利要求1所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，所述风电塔筒内衬内胆，所述内胆采用钢板焊接制成，所述内胆的四周密封，两端开放，一端朝向天空，另一端对接风斗。

8.根据权利要求1所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，每台所述涡轮发电机的三相交流输出端连接整流器，并以直流正、负母线的方式并联，并将并联后的母线直流依次经dc/ac逆变器和升压变压器后，接入电网。

9.根据权利要求1-8任一项所述的大气自流风力发电装置，其特征在于，所述风电塔筒的筒高至少500米，内部截面积不低于200平方米。

10.一种大气自流风力发电方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的大气自流风力发电装置，包括：

技术总结
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种大气自流风力发电装置及方法。该装置包括，两端开口的风电塔筒、风斗和涡轮发电机，所述风斗安装在地面上，所述风斗上安装有风电塔筒，所述风斗的侧面安装有若干两端开口的壳体，每个壳体内安装有一个涡轮发电机，壳体的一端连接至风电塔筒内，每个涡轮发电机转子的转子转盘上安装有驱动轴，用于驱动涡轮发电机转子转动，以所述驱动轴为圆心在转子转盘上均匀安装若干个鱼鳃状层叠气囊。

技术研发人员：丁卫东
受保护的技术使用者：济南泰景电力技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11