[发明专利]圆轨风力发电装置

说明书

技术领域

本发明创新设计圆周轨道和轴心以使巨型垂直风力机旋转并驱动发电机组运行，其集风面积大，生产电能多，是低成本高效率充分利用风力能源的新技术。

背景技术

当今风力发电机组以塔式水平轴为主及垂直轴为次，其缺点是输出电源频率不稳定及造价与成本高昂，且噪声污染及伤害鸟类。本发明圆轨风力发电装置则可克服其存在问题。

发明内容

本发明解决该向题的技术方案是优化风电设计，创新设置钢制圆周轨道及轴心于同一水平面；风力机设四个风叶均为圆弧柱体，其集风口同一时针方向，集风口平面夹角均为90度且同垂直于轨道平面，并适当留一中空位置为较小正方形柱体，以使进入气流形成一股较强的旋风，其正方形底面中心装置轴环与轴心重合并通过离合器与发电机连接。风叶底面重心处分别安装滚轮扣住设定轨道，叶面用特种布料缝制且以网绳加固，并分级设置多个自动开关的排风窗，框架用钢材制作及以钢丝绳牢固。只要微风吹动，风力机即可按轨道绕轴心旋转并驱动发电机组正常运转，持续输送出大量平稳优质电力能源。

本发明圆轨风力发电装置的主要技术特征是新颖独特的圆周轨道和圆弧柱体的风叶。轨道宜选矿山小火车专用钢轨或一般钢管，可置于地表亦可架设地上适当高度。单一圆周轨道直径等于对应风叶底面重心的距离。发电机房建地面或地下随轨道而定，轴心宜固定机房上面，发电机组则购置低速立式机组。圆周轨道的圈数、直径、高度根据风力机规格及风场实际而确定。风力机依靠轴环和滚轮垂直架设在轴心与轨道上，其长宽高规格亦根据风场实际而设计。风力资源丰富地区宜设计低宽型，而风源一般地区则设计高窄型，因为风能与集风面积及风速立方成正比，风速与地面高度有关，高度越高则风速越大。本发明也比较灵活技巧，可设置多圈轨道扩大圆周等份承受风力机巨重，确保平稳运转，亦可适当抬高轨道和风力机以获快速风力，收集大量风能。因此该圆轨风力发电装置可大可高任由设计，特别适宜建造超巨型的风电站，其生产电力能源将会是目前特大型风电机组的数倍或更多。若相关条件充裕，可设计多个这种超巨型风电装置集成运作，组合超特大型风电生产规模，其创造的经济效益必然更佳，完全能与煤电竞争，甚至可替代煤电以及代替进口风电机组。

本发明圆轨风力发电装置的有益效果相当突出

1、风力机按轨道低速运转无噪声污染，风叶面为布飞鸟撞击无伤害，生态环保。

2、集风面积大微风可起动，排风窗自动开关确保产电平稳优质及安全应对台风。

3、风力机设置轴心和轨道上稳座如山，可高可大任由设计，宜建超巨型风电站。

4、设计技巧，原理科学，结构简单，制造不难，质优价廉，成本低效率高。

附图说明

如图1为圆轨风力发电装置的示意图

1、轨道  2 轴心   3 轴环   4 滚轮  5 风叶  6 离合器  7 发电机

具体实施方式

如图1所示为本发明圆轨风力发电装置的具体实施方式，包括轨道1，轴心2，轴环3，滚轮4，风叶5，离合器6，发电机7。轨道1宜优选矿山小火车专用钢轨或圆形钢管。圆周轨道1的圈数、直径及高度根据风场实际与风力机设计而定。轴心2与轨道1宜同一水平面。发电机7为立式低速机，设置地下室或地面随轨道1而定，轴心2宜固定在机房上面。风力机设四个风叶5为圆弧柱体，其框架用钢材制造，以网架结构为佳，对角线用钢丝绳拉紧牢固。叶面选用耐曰晒雨淋风吹的特种布料缝制，且配套网绳加固，可减轻重量和节省投资，可保飞鸟平安碰撞；并分级设置多个自动开关的排风窗，以保障输出电源平稳优质，亦能安全应对台风袭击。其集风口为同一时针方向，集风口平面夹角均为90度，且适当留一中空位置为较小正方形柱体，以利首次完成做功的气流通过再力推对应风叶5顺向旋转，即化阻力为动力，变后退为前进，以形成一股较强的旋风，可大力提高风力机的效率。此正方形柱体底面中心装置轴环3与轴心2重合，并通过离合器6与发电机7连接。风叶5的底面根据轨道1设置配套安装数个滚轮4，且须扣住轨道防止脱离以确保风力机平稳旋转及抗击台风。