[实用新型]一种风力发电用集风塔结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电系统，具体地说是一种风力发电用集风塔结构。 

背景技术

一般来说，利用风能发电的风力发电机是在发电机的旋转轴上安装多个风轮，利用在风能作用下风轮旋转产生的动力发电。但是，这样的风力发电机在比较大的风速下风轮才能旋转发电。由于风能转换成电能的效力较低，因此在风资源比较丰富区域之外安装风力发电设备是不合适的。为了解决在风资源匮乏地区无法使用风力发电设备的问题，开发出了集风塔，利用集风塔收集风能，能够在低风速的情况下发电。如图1、图2所示，现有的集风塔结构包括在基础上沿纵向排列的风洞10及在风洞10外侧的导入部20，风洞10上开有多个筒孔11，风洞10连接有根据风旋转的风轮B。所述导入部20是由以风洞10为中心、以辐射方式设置的多个垂直导入板21和在风洞10周围上下排列的多个水平导入板22组成，各水平导入板22将风洞10的周围分隔成多个导入部20，两相邻水平导入板22及该水平导入板两侧的垂直导入板21形成将风诱导到所述筒孔11的诱导通路23。所述诱导通路23的轴向截面为梯形，即以辐射方式设置的垂直导入板21靠近风洞10的内侧面积逐渐缩小形成锥体形状。因此，将集风塔A周围的风引入到导入部20的诱导通路23，再通过筒孔11流入到风洞10内后供给风轮B，驱动风轮B和连接到风轮B的发电机C构成发电。这种结构的风力发电系统，由于风在风洞10的内部集中增加风速，在比较小的风速下也能够持续发电，对于风力发电系统的安装位置的限制因素也很少，具有提高发电效率的优点。但是，这样的风力发电系统，风在通过诱导通路23流入风洞10的筒孔11时，存在着与垂直导入板21和水平导入板22冲突或因摩擦发生阻力的问题。尤其，因为诱导通路23朝向内侧面积变窄形成锥形，层流状态的风吹来时，由于风与垂直导入板21和水平导入板22冲突或摩擦产 生压缩，流体阻力以几何级数增加，有着通过诱导通路23向风洞10供给的风速很难充分上升的问题。 

实用新型内容

为了解决现有集风塔风速很难充分上升的问题，本实用新型的目的在于提供一种能够有效提高供给风洞内部的风速，以提高发电效率的风力发电用集风塔结构。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的： 

本实用新型包括基础及集风塔，其中集风塔安装在基础上，包括风洞及至少两层的支持框架，所述风洞安装在集风塔内，各支持框架依次设置在风洞的外部，在各支持框架的内壁上分别设有多个文丘里组织；相邻支持框架之间通过组成导入部的垂直导入板及水平导入板相连接，水平导入板将集风塔分隔成多层；所述基础内设有发电机，旋转轴的一端与发电机相连接，另一端由集风塔内部的风洞穿过、由风洞的顶端穿出，旋转轴在风洞内部的部分上设有多个风轮，由水平导入板分隔的每一层均对应一个风轮。 

其中：所述各支持框架均为对称中心共线的正多边形，支持框架每条边的两端分别通过垂直导入板相连接，在由两相邻垂直导入板及两相邻层的支持框架之间的空间中沿集风塔的高度方向设有多个水平导入板；所述支持框架为由多个框架组组成的格子形，每个框架组由两个水平框及两个垂直框组成，中间为开口部，每个框架组的内部均设有一个文丘里组织；两相邻水平导入板及其两侧的垂直导入板构成一个诱导通路，该诱导通路两端的支持框架内壁上设有多个文丘里组织；所述水平导入板由外向内向上倾斜，各水平导入板相互平行；所述风洞为中空圆柱，其上均布有多个筒孔；所述各风轮位于风洞内；所述文丘里组织包括内部筒体及外部筒体，其中内部筒体部分插入外部筒体内，内、外部筒体之间留有间隙；内部筒体位于外部筒体内一端的直径小于位于外部筒体外另一端的直径，直径小的一端均布有多个褶；褶沿内部筒体轴向的幅度变宽，并向外突出，形成端部向上倾斜；所述风洞最顶端的风轮下方设有排气口。 

本实用新型的优点与积极效果为： 

1.本实用新型在集风塔的各层支持框架内壁上设置了多个文丘里组织，通过文丘里组织的空气引起涡流，使风通过文丘里组织的同时提高风速，风再通过导入部时阻力最小化，将风速更为有效地提高了发电效率。

2.本实用新型组成导入部的垂直导入板呈辐射状设置，越靠近风洞的部位越窄；而且水平导入板由外向内是逐渐向上倾斜的，能够进一步地提高风速，进而提高发电效率。 

3.本实用新型支持框架上的开口部的尺寸要小于导入部中的诱导通路的尺寸，导入部位于相邻两支持框架之间，使得导入部的前后两端均有文丘里组织，在确保了文丘里组织安装位置的同时，又防止了在文丘里组织中增加的压力传达到导入部，能够优化集风塔的内部结构。