[发明专利]一种大功率伞型风力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率伞型风力发电系统，尤其涉及一种利用风能做功，由升力导引体导引的伞来产生拉力的发电系统。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10⁹MW，其中可利用的风能为2×10⁷MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。

我们把风的动能转变成机械能，来提升重物或再把机械能转化为电能，这就是风力发电。利用风力发电的尝试，早在本世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。

现有技术中风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。并且风轮需要铁塔的支承。这就造成了风力发电设备需要高昂的成本。

同时，很多人都有放风筝的经历。只要系绳的长度足够，风筝可以放的很高，并且越高越稳定。不过风筝的拉力非常有限，一般可以用手拉住风筝。我们很难想象一把伞，不管是圆形方形或其它形状，会象风筝一样能在空中飞行并保持稳定。

发明内容

本发明提供一种能更好、更有效的利用风能，成本较低的风能伞拉力装置。其是有关一种可产生巨大拉力的由风筝或浮空气球导引的一个伞或多个伞组成的风力系统，其提供了一种使一个伞或多个伞在空中稳定飞行并产生巨大拉力来发电的装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种大功率伞型风力发电系统，其包括轨道绳、升力导引体、至少一组伞梯和发电装置，所述轨道绳的一端穿过伞梯系住所述升力导引体，另一端紧固于地面物体上；升力导引体与承力伞拉直轨道绳，形成一个伞轨道；所述升力导引体和所述伞之间保持有距离；所述伞梯包括一个或多个伞，按其作用分为承力伞和做功伞。所述伞与伞之间保持一定距离。所述承力伞(或称平衡伞)紧固于轨道绳上，而所述做功伞则可在轨道绳某一区域内上下滑动。所述某一区域之轨道绳上有一上档块和一下档块用以限制所述做功伞的滑动范围。所述做功伞连有做功绳，所述做功绳一端紧固连接做功伞，另一端连接发电装置，拉动发电装置做机械运动。所述做功伞张开时，由于风力的作用能形成一个向上的巨大的拉力。此升力推动做功伞沿轨道绳向上滑动并拉动做功绳向上。做功绳往上拉时，带动发电机转轴转动，这样风能通过伞转换为机械能，发电装置再将机械能转换为电能。

所述发电装置为转轴式发电机，所述做功绳可直接缠绕在所述发电机转轴上，带动发电机转动。也可缠绕在其他传力机构如齿轮箱的转轴上，通过所述传力机构带动发电机转动。

所述伞梯每一个伞的中心有一开孔，所述轨道绳穿过该开孔。

所述风力发电系统处于工作状态时，所述承力伞一直张开，而所述做功伞则在所述轨道绳某一区域内上下滑动，做功伞张开时向上滑动，做功伞闭合时向下滑动。

所述升力导引体为风筝或浮空气球或滑翔伞中的一种或多种的组合。

所述伞的形状为多边形伞或圆形伞，所述伞有若干(至少三根)细绳对称分布并连接伞体边沿，所述细绳的另一端一起或固接于轨道绳上或固接于做功伞之细绳滑块上。所述多边形伞的每个边角都至少有一根细绳。

所述伞的伞体中心有一开孔，所述轨道绳穿过该开孔；所述伞的开孔上安装有伞体滑块，所述伞体滑块滑动套接于所述轨道绳。

所述做功伞有一细绳滑块，所述细绳滑块滑动套接于所述轨道绳。所述细绳滑块与所述做功绳的一端相连。

本发明做功伞打开装置的一种优选方案为：所述做功伞的伞体滑块滑孔小于所述上档块外径；所述做功伞的伞体滑块滑孔小于所述下档块外径；所述做功伞的细绳滑块滑孔大于所述下档块外径。

本发明做功伞打开装置的另一种优选方案为：其包括一回拉绳，所述回拉绳一端固定于所述上挡块，另一端固定于所述伞体滑块。

所述伞梯包括至少一个承力伞和至少一个做功伞，所述承力伞的细绳固定于所述轨道绳，承力伞能使轨道绳负荷更多的做功伞；