[发明专利]环太阳能塔盘轮式风力发电系统

说明书

技术领域

本发明环太阳能塔盘轮式风力发电系统涉及的是集控式迎风板组件、强化式叶片和传动（优化）组件、阳台式安装维护平台组件三大关键核心技术综合应用系统，属升、阻兼得型新型风力发电技术领域。

背景技术

随着风力发电在世界范围的高速发展，风力机也进行着不断的创新，主流机型正呈现出向大型化发展趋势，更好的利用风能资源，降低风电的综合成本，以期能满足更多的电力供应，是人类社会众所渴望的理想目标。虽然人类社会风力发电已经有了数千年历史，风力发电技术也由原来的瓦数级上升到目前的兆瓦级，机型也由原来的杂牌军优化成二大（水平轴和垂直轴）主力军团，但无论是水平轴还是垂直轴都有他的优缺点。其中，缺点主要有制造成本高，安装维护成本高，电力传输配套成本高、电力转换率低、回收周期长等综合难题。而另类可再生能源太阳能塔热气流发电也是投入多，产出少。充分运用风力机原理和热气流发电中太阳能塔的功能（强度高+高度高+阻风面宽）优势，就可以解决投资多、产出少、维护难、回收期长等综合难题。优化耦合后使电力成倍增长，从而达到理想的电力输出效果。近期发达国家专家、学者已经敏感到太阳能塔不仅仅用于热气流发电，可以更大限度的发挥其特有的强度高、高度、阻风面宽的综合优秀性能，并利用塔体周向外部空间，以增设风力发电系统来弥补上述不足，但经检索和市场调查所知，目前可供综合利用和借鉴的风力发电设备为数不多，环塔型专职风力发电优秀设备更是难以寻觅，风力发电与太阳能塔热气流发电同属可再生能源和电力输出技术领域，但在很多核心技术上无法借鉴与套用，需要进一步探讨摸索，做更多的实验研究。因此，设计一套符合风动机理的先进环太阳能塔旋转而输出兆瓦级电力的新型风力发电系统有他重要的现实意义和无法估量的前瞻意义，也是当今可再生能源制造者和企业家的历史使命和义不容辞的社会责任。

经进一步检索和对社会的调查，未见与本发明完全一致或相类似的专家文献及专利报告。

发明内容

本发明的目的是针对国内外已知和预知的市场和水平轴、垂直轴主力风电存在的问题及专家文献、专利报告存在的不足之处，而提供一种环太阳能塔盘轮式风力发电系统，该系统最大的特点之一是科学合理的把风力发电机制与太阳能塔塔体耦合，充分发挥太阳能塔体强度高、高度高、阻风面宽、的综合优秀功能优势，为电力增量输出打下基础；特点之二是采用人性化优异可控的风洞式导流结构，将有限无序流体工质整体规划，使其最大限度的发挥风动效应，从而满足动轮的旋转能量；特点之三是采用新型强力式叶片，增大叶心冲击面，减少叶背阻力面，从而达到无需另设启动装置，靠低速风能也可启动的目的；特点之四是采用灵活自如的盘轮作为主动轮，以太阳能塔体作为轴心，解决了机械稳定性，同时又可在短距离内将动能转换成电能的技术难点；特点之五是采用阳台式安装维护平台，解决大型构件安装依赖重型吊车和确保安全施工，同时解决发电机悬空安装和维护困难的重大问题；特点之六是可以在用电口就近建立电站，减少不必要的长途输电线路，为重点解决海岛，无电地区和缺口电力较大城市人们日常生活和生产提供绿色电力装备。

本发明环太阳能塔盘轮式风力发电系统是采用以下技术方案实现的：本发明环太阳能塔盘轮式风力发电系统包括集控式迎风板组件、强化式叶片和传动（优化）组件、阳台式安装维护平台组件。其中，集控式迎风板组件由动态调控拉杆、引导杆、导轨、动态球杆、迎风板、电磁限位组成。动态调控拉杆设置在风电室顶棚上；引导杆设置在迎风板外侧上、下两端1/3处，一头和动态调控拉杆连接固定，另一头放置在导轨内；导轨设置在风电室顶棚内侧和迎风板下部；迎风板设置在风电室顶棚与安装维护基台之间；动态球杆设置在迎风板内侧1/3处；电磁限位设置在迎风板下部导轨内，装配完成的一套集控式迎风板组件可以对有限风能进行调控，开启和关闭。

强化式叶片和传动（优化）组件由强化式叶片、条孔限位滚珠、轴承A、轴承B、C型动态主件、C型扣件、环形动力齿轮、C型叶片嵌入固定件、传动齿轮、传动连轴、变速齿轮、变速箱箱体、发电机组成。强化式叶片设置在C型叶片嵌入固定件内；C型叶片嵌入固定件设置在C型动态主件上；C型动态主件成活动状向心罩扣在C型扣件、轴承A环向外侧；轴承A布置在C型扣件凹槽内；C型扣件环向布置在钢制圆筒外壁面上；条孔限位滚珠设置在C型扣件上、下两端；环形动力齿轮上部设置有凸台，C型动态主件下部设置有凹槽，环形动力齿轮上部的凸台与C型动态主件下部的凹槽固定对接；变速齿轮、轴承B、传动齿轮、传动连轴设置在变速箱箱体内；发电机、变速箱箱体通过传动齿轮成动态连接后固定在安装维护基台向心一侧，从而完成一套强化式叶片和传动（优化）组件。