[发明专利]一种双电机聚压式风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电技术，特别是涉及一种具有双机组的聚压式风力发电装置。

背景技术

传统的能源例如煤炭、石油、天然气随着人类的大量使用也日渐枯竭，而且使用这类能源所带来的环境污染已经越来越危害到了人们的生活环境，所以人们很早就开始重视可再生能源的开发和研究，例如太阳能、风能等。其中又以风能被公认为在发展规模和发电成本上同时具有最大的进展空间，所以人们在风力发电技术领域的探索始终没有停歇，同时也投入了大量的人力和资金，充分综合运用空气动力学、新材料以及新型的发电装置来加以改善和利用。因此近几年全球风力发电的安装容量及产业规模都保持极高的成长率。

现行的风力发电技术中，采用的风力发电机通常为叶片式风力发电机，常见的例如两叶片、三叶片或四叶片的风力发电机。由于该类风力发电机是依靠自然风来推动其叶片转动，再由机械能转化为电能而进行发电的，所以为了得到足够多的风力，往往需要将该类风力发电机架设在立杆、塔架或高层建筑上，而且为了使其迎风面足够大，要通过增加其叶片的长度或宽度才能保证它的运转速度和发电效率；再者，为了获得更多的电力，单机的发电量显然不够，因而就需要规划出广阔的区域来建设发电机群组，即我们俗称的风力发电场(windfarm)，但是，由大型风力机群聚所形成的风力发电场占用了大量的土地面积，而且还加重了相关设备的运输、组装、维护、以及管理等成本，所以其产生的电力也往往因为价格不菲而难以惠及大众。更为遗憾的是，在风力资源不是很丰富或者土地资源尤为宝贵的地区，例如在人口密集的大都市建设大型的风力电场则实属不易。

为此，相关技术领域人员相继设计出可以弱风环境中工作的风力发电装置，或提高发电效率高的风力发电装置，如图1所示，为一种集风式风力发电机组，其主要特点是在集风塔11上设置一喇叭状盆体结构的集风器12，且该集风器12可在集风塔11上实现水平旋转，该集风器12的盆体底部安装有泄风阀13，该集风器12的盆体下部连通有风管14，该风管14连通与发电机组15的传动轴16同轴的卧式风轮17。虽然该集风式风力发电机组采用了喇叭状盆体结构作为集风器12扩大了对风力的收集能力，但是由于其收集的风能要借助一风管14传送至地下的卧式风轮17，无疑会造成风能的消耗进而影响到风轮的转速；其次，为使集风器12能够配合风向进行旋转，该集风式风力发电机组采用了电路控制技术进而增加了设计的难度和成本；再者，一座集风塔11上仅装设一个集风器12依然很难达到节省土地资源的目的。

还有人设计出另一种集风式风力发电装置，如图2所示，该集风式风力发电装置主要由滑轨21、托架22、集风罩23、风扇24、发电机25组成，该集风罩23装设在该托架22上，该集风罩23的尾部出口设有风扇24，该托架22支杆下端固定滑轮26以使其能够根据风向的变化在环形滑轨21上移动。该集风式风力发电装置尽管也采用了喇叭状结构扩大了对风力的收集能力，但是由于该集风罩23配合风向进行旋转需要借助滑轮26和滑轨21并带动整个托架22一起旋转，无疑使其旋转的灵活性受到了限制，更有甚者，在风力较弱时还有可能达不到转向的目的，而且，每一个集风罩23都需要配合一个托架22及滑轨21，由于其有着庞大的体积，依然没能达到缩减占地面积的目的。

再有一种具有风向标的风筒式风力发电装置，如图3所示，是由集风装置31、转轮32、发电机33、以及具有转盘的转向装置34组成，该集风装置31为大喇叭形的集流式风筒；该集流式风筒下方安装机架平台35，该机架平台35为用于固定集流式风筒的金属支架；该机架平台35固定在转盘上；该集流式风筒的小口端装有驱动集流式风筒转动的风向标36。同样地，该具有风向标的风筒式风力发电装置依然没能解决集风装置旋转的灵活性问题，且一个机架平台35仅能装设一个集风装置31和发电机33，如建造风力发电机的群组，同样需要占用很大的土地面积。

所以，如何提供高效率的风力发电装置，使其能够在低风速条件下具有较高的发电能力，并且能随着风向的变化调整迎风方位，还应能以较小的发电单元模块组合成大型的发电群组。不但发电能力强、适应范围广，而且能方便制造、运输、安装和降低投资成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双机组的聚压式风力发电装置，不仅在低风速情况下仍能保持较高的发电能力，而且在达到一定风速时即可双机组工作，形成强大的发电能力，并能够随着风向的变化灵活地调整迎风方位，还能以较小的发电单元模块组合成大型的发电群组，并且制造、运输、安装方便、投资成本低。