[发明专利]一种风力发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力的利用方法，特别是涉及一种风力发电方法。

技术背景

现在随着世界能源的紧缺和温室效应的增加，开发新的能源特别是再生绿色能源越来越重要。风力发电是一种重要的再生能源的利用方法，现在风力发电技术主要是采用螺旋桨技术，虽然螺旋桨发电技术已经得到了大量应用，但仍然存在着一些缺陷，主要是风力发电的品质差、抗大风安全性差、风能利用率低。现在虽然也有相关的新发明提高发电效率，如中国专利局于1989.10.04公开的发明名称《摆翼式立轴风力机》专利申请号88109991.0的发明中公开了一种方法，该方法利用一种摆翼式立轴风力机发电，通过翼片的内外摆动，从而得到较好的角度，改善启动性能提高效率。但是，这种方法所使用的设备特别是翼片结构复杂，在具体的施工和使用中，成本高，控制难，并不能从根本上解决现在风力发电机在大风下的安全性，特别是在实际使用过程中操作难度大，难以具体实施。又如中国专利局于2003.08.27公开的发明名称《大型的风力发电》专利申请号03102031.3公开的一种技术，该发明公开了的风力发电方法，具有成本低的特点；但是这种方法产生的风力转速不均匀，电力品质差，特别是发电设备的结构强度差，无法制成大型风力发电机，更无法抵抗大风的冲击，使应用范围受到限制。现在虽然利用风力发电的方法很多，但大多数技术并没有得到实际地应用，其主要原因是其转化率低、产生的风力品质低、设备成本高。因此，现在急需一种从根本上提高能量转化率、降低发电设备成本、安全性高的利用风力发电的方法及相关设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种发电效率高、设备制作工艺简单、安全性高、可操作性强的风力发电方法。

为此，本发明提供了一种风力发电方法，所述方法是采用机翼形状的浆叶，所谓机翼形状的浆叶就是如飞机的机翼，飞机的机翼在流动的空气里会产生升力，将两个或两个以上的机翼型浆叶绕着转轴均匀地分布；机翼型浆叶的叶面与转轴处于同一平面上；整个机翼型浆叶与转轴平行地固定在转轴上，机翼型浆叶与转轴通过转轴支架相连并固定；所述转轴的两端通过支撑轴承与基座相连，支撑基座固定在地面或海面上；在浆叶轮的尾部安装一个导向舵。在空气中，当风力吹动导向舵时，由于导向舵的作用使转轴与风的方向平行，因为机翼型浆叶的叶面与转轴处于同一平面上，所以机翼型浆叶的叶面也与风力的方向平行。根据伯努里原理，当风经过机翼型浆叶的叶面时会产生升力，由于机翼型浆叶的叶面与转轴处于同一平面，所产生的升力与转轴垂直，升力就成了使转轴旋转的力，带动转轴旋转；由于转轴与发电机相连，从而带动发电机发电；通过这种方法将风力的动能转化为使发电机发电的能量。为了便于叙述，我们把由机翼型浆叶、转轴、转轴支架组成一个浆叶轮；本发明所述的方法是通过风力发电设备实现的，所述风力发电设备是由机翼型浆叶、转轴、转轴支架、导向舵、支撑基座、发电机组成，由于我们将机翼型浆叶、转轴、转轴支架组成当成浆叶轮；即发电设备由浆叶轮、导向舵、支撑基座、发电机组成。

在本发明提供的另一种风力发电方法中，所述浆叶轮与支撑基座可以在同一水平面上相对旋转；当浆叶轮尾部的导向舵在风力的作用下产生移动时，可以带动整个浆叶轮相对于基座旋转，旋转使叶面与风力的方向平行。因为，只有在平行的条件下，才能产生最大的升力，从而人使风力产生最大的发电效率。

在本发明提供的另一种风力发电方法中，所述转轴与发电机的连接是采用机械连接方式；所述机械连接方式是联轴式连接或链轮式连接或齿轮式连接。通过机械连接将风力的能量传递给发电机发电。当然，也可以采用其它的连接方式，如磁偶合或磁齿轮的传递方式，这种方式可以提高传递效率，但相对而言会增加一定的成本。

在本发明提供的另一种风力发电方法中，在所述机翼型浆叶的尾部安装导流板，由于导流板的板面与风力成夹角，在风力的吹动下，导流板可以将风力的推动作用直接转化成旋转动力，从而提高发电效率，所述导流板与转轴夹角在5-85°；所述夹角最优角度范围是40-50°。

在本发明提供的另一种风力发电方法中，所述机翼型浆叶的凸面的边沿是圆角。采用圆角可以减少浆叶轮在风中旋转时的阻力，提高发电效率。