[实用新型]一种新型转板式阻力型高效发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型转板式阻力型高效发电装置，是一种把风能（即空气流动的动能）或水流动能转化为机械能再转化为电能的一种装置，是一种转化效率比较高的发电设备。本实用新型的引流板可以由太阳能电池板组成，这时本实用新型就成了风光能发电一体设备或水光能发电一体设备。本实用新型可以采用多种使用方式和用于不同场合，适用于楼顶、楼侧、阳台、小区空地、草原、戈壁、山地、丘陵、沙漠、河流等风能、水能资源丰富之地，离网、并网发电均可，是利用风能、水能发电的理想发电设备。

背景技术

在化石燃料大量使用导致全球变暖现象越发严重的现代社会，风能、水能作为清洁能源越来越受到重视，风力、水力等清洁、环保、可再生能源发电项目越发被看好。

目前公知常见的大、中、小型风力发电机，绝大多数为3个三角状细长叶片加发电机和支撑立杆的结构，利用风力推动3叶片绕中轴旋转将风能转化为机械能带动发电机进行发电。（此种风力发电机简称为3叶片风力发电机，下同。）还有少部分风力发电机是采用达里厄（Darrieus）型的H型、Φ型、S型样态。这些风力发电机样态大都是在国外理论基础上仿制、创造而成的。

3叶片风力发电机由3个三角状细长叶片作为接受风能受力面，由于叶片与风的吹来方向有夹角，叶片在风的动能推动下做轴向旋转运动（但是旋转运动方向与风的来向不相同），带动发电机发电，但是实际这种风力发电机风能转化为电能的效率并不像理论宣称的那样高，总体转化率较低，低风速下尤其明显，很多产品在风速达到每秒2—3米以上才能发出电，风能总体利用率只有20%左右。主要原因是：①3叶片风力发电机实度很低（即叶片的投影面积之和与风轮面积之比很低）。3叶片风力发电机叶片细长且为三角状，当风吹过风力发电机时，只有吹到3个叶片受力面上的风才能带动叶片旋转，没有吹到叶片的风即大量带有动能的空气会从巨大的叶片间隙通过而不能推动叶片旋转运动继而做功发电。②三角状叶片与风的吹来方向成夹角，这使吹到3个叶片受力面上的风的动能减少，因为这种叶片夹角设计使风前进的力被分解，只有一部分分力驱使3个叶片做机械旋转运动，即力的分解原理使很少部分的风的动能转化为机械能，继而带动发电机发电，因此产生的电能也很少。③有些大中型3叶片风力发电机叶片截面设计成上凸下凹的机翼截面形状，即所谓升力型叶片，希望用以提高转速，继而提供发电效率，但实际提升效果有限。④3叶片风力发电机叶片形态为尖锐的三角形刀片状（多为金属或坚硬复合材料），立杆又较长，叶片半径越长强风下越易弯折损坏，在人口密集地区使用很不安全，所以大中型3叶片风力发电机多安装在空旷地带，且彼此间距离很大以免出现附带损害事故。

而风吹过达里厄型的H型、Φ型、S型垂直轴风力发电机时会使这类风力发电机中轴两侧同时受力，但由于两侧叶片形态不同，故中轴两侧叶片受力大小不相同，受力的差使叶轮朝向受力大的一侧旋转，虽然这类风力发电机设计时已经将中轴两侧叶片形态设计得不同用以增大受力之差，但是两侧受力差值仍然较小，受力差值没有最大化，也就是吹到风力发电机的风能相当多的部分由于风力发电机结构的原因相互抵消未能利用起来发电，这也就是这类风力发电机低风速条件下难以启动旋转发电或发电效果较差以及强风下易于损坏的原因。

实用新型内容

为了克服上述风力发电机风能利用效率低下和形态不安全的弊端，本实用新型提供了一种包括叶轮、引流板、变速装置、发电单元、整机支架的发电装置，全新设计的高效发电机系列产品，不仅相同条件下可以比3叶片风力发电机以及达里厄型（包括H型、Φ型、S型）风力发电机发出更多的电，而且整体结构更加坚固和安全。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案