[实用新型]空气力学塔式风力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电系统，尤其涉及一种空气力学塔式风力发电系统。

背景技术

随着全球能源的日趋紧张，目前对于风能等可再生能源的利用在世界各地已经越来越普及。关于风能发电设备，传统的设备都是水平式的装置，其中风力发电机固定于一回转体上，而回转体设于一高塔上，并可相对高塔偏转，风力发电机上的轮轴呈大致水平状，轮轴上的风轮朝向气流，风吹动风轮转动，轮轴也随之转动，进而带动风力发电机的发电单元产生电流，这种发电设备在风力适合情况下，具有风力收集效果好的优点。

由于大气中的气流时强时弱，甚至停止，因此传统的水平式风力发电设备并不能稳定不间断的运转而产生电流，效率低；当风力过大时，风力发电机的风轮及轮轴容易损毁，故其不适合在有飓风的地区使用。

针对上述现状，有人发明一种利用地热能产生的热对流进行发电的发电设备。如一申请号为CN01123631.0(公开号为CN1405448A)的中国实用新型专利《烟囱式风力发电设备》就披露了这样一种发电设备，它包括：一直立的烟囱状中空导风管，一支持装置，至少一风叶轮被枢设于上述导风管内部，与一发电装置。一加热设备位于导风管内部底下。加热设备可以应用地热能，或者是应用前述发明发电设备离峰时间储存的电能来发热。发电装置的电枢单元与磁极单元可分别装设在该风叶轮外缘与导风管内部，或是装设在该风叶轮的轮轴部位。导风管的上端有遮蔽辅助装置，外部可设有复数个其风叶轮轴大致于成水平状的水平式风力发电装置，来协助提高发电效率。

该专利申请涉及的技术方案虽然可避免传统水平式风力发电设备受天气影响较大的缺陷，但其对外界空气中风能应用不够，发电效率不高。且当该烟囱式风力发电设备在外部设置数个其风叶轮轴大致于成水平状的水平式风力发电装置，同样会存在不适合在有飓风的地区使用。还有，现有风轮发电设备风量不可调节，当风量大时发电功率高，风量小时发电功率小，即现有风力发电系统的功率不可控制、不稳定。

综上所述，现有风力发电系统还可作进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种可同时可有效地利用地热能和风能进行发电的空气力学塔式风力发电系统，其具有发电效率高的优点。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种可全天候使用，尤其能在飓风天气使用的空气力学塔式风力发电系统，发电系统通过对进风量大小的调节，使该发电系统的发电功率可调节且稳定。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种空气力学塔式风力发电系统，包括有高塔、带有风轮的发电机，所述的高塔为一中空的导风管，该导风管底端侧壁开有数个进气孔，导风管上端具有出气口，所述的发电机安装在导风管的内部，发电机的风轮可受导风管内上升的气流推动而旋转；其特征在于：所述的导风管中部侧壁处设有进风口，并在该进风口处设有可将外界风从导风管侧部导入的引风器结构，所述的发电机位于引风器结构的上部；该引风器结构包括与导风管相固定的上引风锥罩、下引风锥罩及沿圆周间隔设置在引风锥罩和下引风锥罩之间的数组隔风板组件，所述的进风口位于上引风锥罩和下引风锥罩之间。

上述的导风管上端的出气口处设有抽风结构，该抽风结构包括固定在导风管上端的支架，该支架周面开口，支架的顶端设有防雨盖板，支架内可转动设有垂直轴，该垂直轴上设有可由外界风吹动而旋转的风动叶轮，支架的底部设有抽风叶轮，该抽风叶轮套装在所述的垂直轴上。这样可利用外部风力给导风管内部做抽气运动，增加空气流动速度，提高发电效率。

为使整个引风器装置能更好地引风，上述的每组隔风板组件由内隔风板和外隔风板组成，所述内隔风板的外轴向边和外隔风板的内轴向边铰接在一起，所述的内隔风板上、下边分别与所述上引风锥罩和下引风锥罩固定在一起，而使外隔风板可相对内隔风板偏转。这样外隔风板可相对方向作一定角度的调节，使外隔风板始终朝向迎风面，更进一步提高装置的发电效率。

上述的导风管的外表面涂覆有用太阳能吸热材料制成的吸热层。该吸热层可将太阳能转化为热能，加热导风管内的空气，使导风管内部的空气加速向上运动，吹动风力发电机的风轮，即该发电系统不但可以利用风能、地热能，还可利用太阳能，更进一步提高该发电系统的发电效率。

上述带有风轮的发电机以有数组为佳，它们分别间隔地安装在所述的导风管内。采用数组风力发电机，当后个风力发电机的风轮转动，会形成一个吸气过程，可提高前一个风力发电机的风轮的转速，该多组风力发电机形成一逐级增压过程，可进一步提高该发电系统的发电效率。