[实用新型]双侧聚风与平衡增力式风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型属风力发电设备技术领域，具体涉及一种双侧聚风与平衡增力式风力发电装置。

背景技术

在风力发电设备中，风扇至关重要；对于风扇而言一般按旋转轴的布局，将其分为竖轴风扇和水平轴风扇。

在具体的工程实践中，水平轴风扇应用最广，水平轴风扇使用流线型叶片；一方面要减少风阻，另一方面又要增大驱动升力，这要求叶片必须具备优良的空气动力学性能，既增大了流线型叶片的设计难度，又增大了流线型叶片的加工难度。水平轴风扇要保证一定的发电功率，叶片必须有足够的长度来保障其扫风面积，长叶片运行时，受风阻和驱动升力的作用会发生变形和振动，要避免叶片发生过大的扭曲变形与疲劳破坏，防止风扇结构发生共振或失去动平衡，风扇要进行严格的稳定性设计和动平衡检测，并对风扇的安装维护提出了很高的要求，竖轴风扇的叶片在运行中，顺风状态产生动力，逆风状态产生阻力，风扇所受动力与阻力之差为有效驱动，由于竖轴风扇的叶片很难实现大面积过风，所以竖轴风力发电应用有限。

此外，在风力发电过程中对风速是有要求的，风速大则风中蕴含的能量多，能提高每部风扇的发电功率，但风速过高又会对风电设备造成损伤，若风速过低，则风能大多用于克服风电设备的内部阻力，生产的电能极为有限，导致其运行效率低下，所以必须选择合适的风场来进行风力发电。

为了充分发挥弱风的功效，人们研发出聚风结构，用聚风管道来提升弱风的风速，现有的聚风结构基本为向内聚风，试验表明：向内聚风结构可让同一设备的发电能力提升约20％，并使风电设备的尺寸被有效缩减，借助聚风结构，风电设备已逐步能在楼顶、峡谷或河道应用，所以有必要研发性能更优的新型聚风结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双侧聚风与平衡增力式风力发电装置，用聚风结构来增大风速以充分发挥弱风的功效，用冲击风斗取代扇叶来简化风扇的流线型设计，用侧向风口来增大风斗对风扇的驱动力矩，用平衡结构来增强风扇的结构强度并均衡运行负载。

本实用新型所采用的技术方案是，双侧聚风与平衡增力式风力发电装置，主要由安装外壳和设置于安装外壳内的多个平衡风扇对组成；每个平衡风扇对由两个风扇组成。

本实用新型的特点还在于：

安装外壳，包括有顶板、底板、左侧板及右侧板；顶板和底板均呈等腰梯形状，且大小相同；顶板和底板呈上、下平行设置，顶板和底板的左侧边通过左侧板连为一体，顶板和底板的右侧边通过右侧板连为一体，形成一个前部进风口大、后部出风口小的渐缩式风道风道；

顶板和底板之间等距离平行设置有多块水平隔板，每块水平隔板的左、右两侧边分别固定于左侧板、右侧板上，多块水平隔板将整个风道均匀分割为多个子风道，每块水平隔板上连接有一个平衡风扇对；

左侧板和右侧板的中部各设有一条与顶板和底板垂直的闸口，每个平衡风扇对两侧对应的左侧板和右侧板上分别设置有左风口控制闸、右风口控制闸；每个左风口控制闸内设置有左闸板，每个右风口控制闸内设置有右闸板；靠近进风口的顶板和底板之间连接有V字形分流板。

V字形分流板由两块完全相同的分流板组成，两块分流板经连接形成V字形，两块分流板用于将进风口进入渐缩式风道内分气流分流至两侧。

水平隔板呈等腰梯形状；每块水平隔板的左侧边通过螺钉固定于左侧板上，每块水平隔板的右侧边通过螺钉固定于右侧板上；

每块水平隔板上左、右对称设置有两个定位凸台，且两个定位凸台位于同一水平线上，每个定位凸台内设置有一个轴孔，两个定位凸台用于连接一个平衡风扇对内的两个风扇。

风扇，包括有风扇外圈、风扇内圈和啮合齿圈；风扇外圈和风扇内圈是同轴等高的圆柱状结构；风扇外圈、风扇内圈和啮合齿圈的中央设置有立轴，立轴伸入轴承内与轴承配合连接，轴承外部与风扇内圈连接，风扇内圈和风扇外圈之间用多块呈辐射状且均匀分布的筋板连为一体，风扇外圈还通过多只辐射状均匀分布的冲击风斗连接有啮合齿圈；风扇的立轴穿入水平隔板上设置的定位凸台内的轴孔中与轴孔配合连接，使风扇固定于水平隔板上。

冲击风斗呈漏斗状，冲击风斗的斗口呈圆角矩形，冲击风斗的斗壁呈圆弧形。

本实用新型的有益效果是，

(1)本实用新型双侧聚风与平衡增力式风力发电装置采取聚风结构，能将弱风用收敛的风道(逐步缩小的风道)汇聚成适合发电的强风，使风电设备能始终高效运行，既发挥了弱风的发电功效，又延长了风电设备全年的运行时间。