[发明专利]大气压差风力高效集成发电装置及高效集成方法

权利要求书

1.一种大气压差风力高效集成发电装置及高效集成方法，其特征包括：引风塔管（1），所述引风塔管（1）是由底部喇叭状管段和上部直管管段构成的中空圆管，所述直管管段包括聚风增速狭管管段（3），在所述聚风增速狭管管段（3）安装轴式螺旋叶叶轮（8），连接发电机（11），与所述引风塔管（1）底部相连万向导流室(16)，所述万向导流室(16)由引风塔管（1）底部喇叭状管段结构而成，在引风塔管（1）底部喇叭状管段，由管壁与半径线隔断分割形成若干个相互独立、均匀分布的空间，与每个空间对应在管壁开设进风口，形成若干个相互独立、互不干扰、均匀分布的导流风室(6)，在管壁构筑的圆截面内，由若干个导流风室(6)构成一个万向导流室(16)，所述导流风室(6)进风口设置狭管进风道（7），出口向上与引风塔管（1）连通，其中，导流风室(6)的容积大于狭管进风道（7）的容积，构成狭管效应结构，在所述狭管进风道(7)安装轴式螺旋叶叶轮(8)，连接发电机组(11)，所述轴式螺旋叶叶轮（8）采用横端面100%全面积无间隙受风、轴向螺旋延长螺旋叶长度的设计，有效增加受风面积，延长风的作用时间，提高风能利用率，在所述万向导流室(16)底部设置加热室（13）与加热装置（12），所述加热装置（12）与太阳能、地热集热储热系统（17）相连；

大气压差风力高效集成原理方法：在大气压差与太阳能、地热辅助加热作用下，引风塔管（1）内形成抽拔力“气柱”，产生风，不同风向的风经过万向导流室（16）得到导流、矫正风向，消除风向干扰，减少风能损耗，改变自然风随机、间歇、紊流、不可调控特性，形成持续稳定的风，利用狭管效应产生高速风，高速风作用于横端面100%全面积无间隙受风、轴向螺旋延长螺旋叶长度的轴式螺旋叶叶轮（8），有效增加受风面积，延长风的作用时间，且利于风的导出，减少阻力，提高风能利用率，驱动发电机组（11）实现大气压差风力高效集成发电。

2.根据权利1要求所述大气压差风力高效集成发电装置，其特征在于，所述万向导流室(16)分旋切与不旋切两种情况，旋切时每个导流风室（6）的中线与万向导流室(16)的中心线成α旋切角左旋或右旋，旋切角α在0＜α＜90°范围选择，不旋切时α等于0，即导流风室（6）的中线与万向导流室（16）的中心线重合。

3.根据权利1要求所述大气压差风力高效集成发电装置，其特征在于，在引风塔管（1）直管管段设置聚风增速狭管（3）、与导流风室（6）对应设置狭管进风道（7），构成狭管效应结构，所述导流风室（6）与狭管进风道（7）其形状、设置角度、尺寸参数、数量任意优化改变。

4.根据权利1要求所述大气压差风力高效集成发电装置，其特征在于，所述轴式螺旋叶叶轮（8）包括螺旋叶（9）与叶轮轴（10），螺旋叶（9）与叶轮轴（10）轴纵向成θ夹角（0＜θ＜90）以β螺旋升角（β=90-θ）左旋或右旋、垂直或利于螺旋叶（9）受风受力的角度固定于叶轮轴（10）上，采用横端面100%全面积无间隙受风、轴向螺旋延长螺旋叶（9）长度的设计，有效增加受风面积，延长风的作用时间，且利于风的导出，减少阻力，提高风能利用率，其中，螺旋叶（9）数量、规格尺寸、夹角θ（0＜θ＜90）与螺旋升角β（β=90-θ）任意优化改变。

5.根据权利1要求所述大气压差风力高效集成发电装置，其特征在于，所述万向导流室(16)的半径线隔断既发挥分割区域空间的作用又发挥承重基础的作用，结构具有安全稳定性，具有抗震作用，利于建设大型发电装置。

6.根据权利1要求所述大气压差风力高效集成发电装置，其特征在于，所述万向导流室(16)底部设置加热室（13）与加热装置（12），所述加热装置（12）是由若干加热单元组组成的圆盘状加热装置，加热单元组与万向导流室(16)的导流风室（6）对应布置，均匀加热导流风室（6）中的空气，与太阳能、地热集热储热系统（17）相连，所述太阳能、地热集热储热系统包括与万向导流室(16)外侧相连、与狭管进风道（7）并接的太阳能集热储热温室（15），以及与发明装置结合一体建造或独立建造的太阳能、地热集热储热系统（17）。

7.根据权利1要求所述大气压差风力高效集成发电装置，其特征在于，万向导流室(16)与轴式螺旋叶叶轮（8）分别作为独立装置应用。