[发明专利]一种风力发电装置

说明书

本发明适用于新能源应用领域，提供了一种风力发电装置，包括集风器模块和发电模块；所述集风器模块开设有导风管，以及与所述导风管相通的集风口；所述发电模块开设有与所述集风口对接的管道，以及处于所述管道中，叶片与内转子连为一体的发电机组件。本发明采用分体式的设计，分离出集风器模块和发电模块，便于安装和维修；利用集风器模块使风速倍增的原理取代增速齿轮箱，提高了发电效率；风叶的叶片与发电机的转子集成在一起位于导风管内，减小了风叶的半径，有利于整个风力发电装置的外观设计。因此既消除了齿轮箱带来的诸多问题，又提高了风能利用率及整个系统的传动效率，还增加了安装和维修的灵活性和便利性。

技术领域

本发明涉及新能源应用领域，尤其涉及一种采用分体式的设计，分离出集风器模块和发电模块的风力发电装置。

背景技术

风能是一种取之不尽，用之不竭的清洁能源，被广泛地关注并不断合理高效地开发利用。最常见的应用就是利用自然风带动风力发电机发电。风力发电机按照主轴的方向可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。

无论是哪一种风力发电装置，承受风力的风车翼都裸露在机舱外。风力发电机则位于立柱上的机舱内，其内设有：安装有风车翼的转子头、与该转子头连结成一体而旋转的主轴、与风车翼承受风力而旋转的主轴连结的增速机、由增速机的轴输出驱动的发电机。由于风的随机性，时而大时而小，方向也不确定，因此当风速太大时，需要发电机停止工作，这就是所谓的“弃风”现象，降低了发电效率；当风速太小时，需要提高风机的转速，这就是风力发电装置中需要增速机的原因，所谓的增速机通常采用的是体积庞大质量笨重的齿轮箱，将如此笨重的齿轮箱装到几十米甚至是上百米高的立柱上需要消耗很大的能量，显然紧靠人工是没有办法实现的，因此必须通过辅助工具如吊车等将齿轮箱吊到机舱内，无疑增加了安装难度。此外，齿轮箱或多或少存在着机械损耗，降低了整个系统的传动效率且为保证齿轮箱长久工作，需要定期润滑，无疑增加了检修的成本。

为提高风力发电装置的效率，人们对其作了一些改进，有对风车翼转子的叶片形状进行改装，增大受风面积，提高转子输出扭矩；还有一些设有偏航系统，使风轮一直对准风向进行运转。再有一些是对机舱内电机布置位置或者安装结构做些调整，旨在提高传动效率。

然而，现有的风力发电装置，无法消除齿轮箱带来的诸多问题，难以提高风能利用率及整个系统的传动效率，安装、维修灵活性低，导致使用场合受限。其原因在于以下几个限制因素：

1.改进叶片形状虽说是增大了受风面积，但是对风能的利用率还是比较低，若是增加叶片数，则又对整体机械强度要求进一步提高；

2.偏航系统必然存在单旋向的死角；

3.由于传动链的存在，即使改善其结构，在多级效率的叠加下，整体输出效率还是有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电装置，旨在解决现有的风力发电装置，无法消除齿轮箱带来的诸多问题，难以提高风能利用率及整个系统的传动效率，安装和维修的灵活性和便利性低，导致使用场合受限的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种风力发电装置，包括集风器模块和发电模块；

所述集风器模块开设有导风管，以及与所述导风管相通的集风口；

所述发电模块开设有与所述集风口对接的管道，以及处于所述管道中，叶片与内转子连为一体的发电机组件。

进一步地，在所述的风力发电装置中，所述的风力发电装置还包括排风模块和支撑模块，所述集风器模块、所述发电机模块、所述排风模块以及所述支撑模块，通过法兰连接成一个整体。

进一步地，在所述的风力发电装置中，所述导风管包括外层导风管和内层导风管，所述外层导风管和所述内层导风管之间通过肋板连接，所述外层导风管和内层导风管之间的空间被肋板分割形成多个外层风道，内层导风管中形成内层风道。