[发明专利]风力发电系统

说明书

一种风力发电系统(1)，包括至少一个转子(2)和至少一个定子(4)，至少一个转子(2)控制相应的从动应用设备(3)；至少一个转子(2)设置有具有基本扁平的轮廓径向地布置的多个轮叶(5)。轮叶(5)相对于转子(2)的旋转轴线倾斜包括在25°和90°之间的角度；系统(1)还包括至少一个定子(4)，至少一个定子(4)布置在至少一个转子(2)的上游并且设置有与转子(2)的轴(7)同轴且与基本圆柱形的外壳(8)同轴的管状体(6)；管状体(6)设置有锥形端部整流罩(9)以及相应的弯曲叶片(10)，弯曲叶片根据适于使风力发电系统(1)的输出最大化的预设入射角度被成型成将进入系统(1)的空气朝向转子(2)的外部部分引导至轮叶(5)上；在壳(8)的内壁、两个相邻的叶片(10)和管状体之间存在用于空气进入系统(1)的强制路径。

本发明涉及用于产生电力的风力发电系统。

近年来，风能，由于其可再生、随处可得且清洁而成为化石燃料的可靠的替代物，因为这一事实，风力发电行业(wind power sector)已经有了巨大的发展；然而，常规的风力发电组件(主要是指目前经典的具有三个轮叶的风塔，其就工业方面而言，有效地垄断世界各个领域)存在物理和经济性问题，使得风能成为劣势能源或至少是并行的能源，且无论如何还不能代替来自碳氢化合物的能量。

事实上，首先，每个风力发电系统不可否认地需要拥有用于捕获风力的最广阔可能的区域，以收集最大量的动能并且具有适当的产出；还必须将系统建的离地面尽可能地高以便拦截更加强劲且更可靠的风。因此，目前的风塔为此设置有不断增加高度和直径的支撑桅杆，以便抵挡增加的扭转力，并且设置有增加长度的轮叶，以便尽可能多地增大单个转子的直径，进而增大风力捕获区域；然而，不幸的是，随着转子直径的增加，对于相同的风，在其单位输出(specific yield)上存在成比例的下降，且为了触发旋转在风速需求上存在成比例的增加。此外，必须制造、运输和升高越来越大的结构意味着安装成本呈指数增长。还重要的是，现有风塔的轮叶设置有非常复杂的翼型(wing profile)，该翼型不仅极其昂贵，而且欠缺称为“升力(lift)”的效果的高性能水平，该效果只有在持续的风存在下产生。上述提及的一系列问题使得只有在具有高平均风力(high average wind)的地方，且然后只有在有显著的经济激励时，目前的风力发电系统的安装才是有利的并且因此成为可能。

本发明的目标是通过提供具有高输出的风力发电系统来解决上面提及的缺陷。

在该目标内，本发明的目的是提供一种能够以减少的风速运行的风力发电系统。

本发明的另一个目的是提供一种也可以安装在具有较低风级的区域的风力发电系统。

本发明的另一个目的是提供一种制造、运输、安装和维护容易且经济的风力发电系统。

本发明的另一个目的是提供一种减少不工作时间的风力发电系统。

本发明的另一个目的是提供一种农业可兼容的风力发电系统。

本发明的另一个目的是提供一种成本低、实现容易且实际并且使用安全的风力发电系统。

该目标以及这些和其他目的通过一种风力发电系统实现，该风力发电系统包括至少一个转子和至少一个定子，至少一个转子控制至少一个相应的从动应用设备，其特征在于，所述至少一个转子设置有具有基本扁平轮廓的多个轮叶，该多个轮叶径向地布置并且相对于转子的旋转轴线倾斜包括在25°至90°之间的角度，所述定子布置在所述至少一个转子的上游设置有管状体，该管状体与所述转子的轴同轴并且与基本上圆柱形的外壳同轴，所述管状体设置有锥形端部整流罩，并且设置有相应的弯曲叶片，该弯曲叶片根据适于使风力发电系统的输出最大化的预设入射角度被成型成将进入所述定子的空气朝向所述转子的外部部分引导至所述轮叶上，在所述壳的内壁、两个相邻的叶片和所述管状体之间存在用于空气进入所述系统的强制路径。

从根据本发明的风力发电系统的优选的但不排他的实施方案的描述，本发明的另外的特征和优点将变得更明显，该实施方案通过非限制性的示例在附图中示出，在附图中：