[发明专利]具有垂直旋转轴的风能旋转转换器

说明书

本发明揭示了一种具有垂直旋转轴的旋转风能转换器，其包含具有垂直旋转轴(4)的转子，所述旋转风能转换器具有连接到中心主体(5)及/或彼此连接的两个或更多个铲板(6)。被称为“工作”铲板的铲板具有透风结构(2)。在所述铲板的一侧上形成工作表面。所述工作表面在所有工作铲板的同一侧上由旗状物或多个旗状物(1)形成，所述旗状物的结构限制了在与所述铲板的此侧相遇时随气流的方向而动的能力。通过此表面，所述铲板捕捉所述风能并将其转换为所述转子的旋转运动。可调节所述铲板的载荷及转子速度。

技术领域

本发明涉及一种用于将风力转换为具有垂直旋转轴的转子的旋转运动的装置。

背景技术

自然保护及能源资源的枯竭增加了对可再生能源的需求。使用风力用于发电是环境污染方法的可能替代方案中的一者。当施加风力时，风的动能通常被转换为驱动发电机的转子的旋转运动。水平轴风力涡轮机是最常用来将风能转换为电能的装置。它们也在风能生产中占有主要份额。水平轴风力涡轮机的大尺寸(它们的叶片可以达到的尺寸)是它们具有的优点中的一者。这允许它们捕捉并转换大量的风能。

然而，它们的工作原理具有一些缺点。对于转矩的出现，转子的叶片应当以某个角度与气流相遇以产生转矩。将攻角维持在某一组限度内要求安装监测风速及风向的任何变化的特定系统。所述系统将调整桨距以提供叶片的最佳攻角。

然而，在通过转子气流的范围具有不同参数的情况下，效率急剧降低。最常见的是，此类参数表明在大陆表面附近有风吹过。大陆块使风的速度及方向发生改变。为了避开这些气流，具有水平旋转轴的转子上升高出地面，以寻找更强更持久的气流。

这一切使得水平轴风力涡轮机的建造及操作成本高昂，并影响它们所产生的电力的成本。同时，具有大量能量的地面风(其进入转子与地面之间的空间)仍未被使用。

存在其它类型的风能转换器，包含具有垂直旋转轴的此类风能转换器。然而，它们的可能性及它们的有效性并没有让它们得到广泛的使用。原因是它们无法转换大量的风能。

发明内容

为了克服或缓解这些问题，本发明提出了一种具有垂直旋转轴的风能旋转转换器，其具有带可变旗形工作表面的铲板。

铲板的可变旗形工作表面允许它们具有不同的阻力，所述不同的阻力取决于铲板的哪些侧面向风。

根据第一方面，提供了一种具有垂直旋转轴的风能旋转转换器，其包括：多个铲板，每一铲板具有透风结构；每一铲板的透风结构经配置用于在其上安装至少一个旗状物，所述至少一个旗状物经配置以当风力入射在所述至少一个旗状物所在的铲板的一侧上时形成可变旗形工作表面；每一旗状物具有旗臂，其经配置以维持附接到旗臂的相应的旗状物的形状；其中所述风能旋转转换器经配置使得铲板中的一或多者的配置可经选择性地改变，使得作用在所述铲板上的风力的值可通过改变所述铲板中的一或多者在所述风能旋转转换器上的位置及/或改变所述风能旋转转换器上的铲板中的一或多者上的所述可变旗形工作表面的有效尺寸的值来选择性地控制。