[实用新型]一种风能驱动高速旋转涡流制热系统

说明书

本实用新型公开了一种风能驱动高速旋转涡流制热系统，包括风力机、涡流制热器和蓄热器，涡流制热器包括主轴、筒状定子和同轴设置在筒状定子内腔的柱状永磁体转子，筒状定子的内外筒体之间形成定子水套夹层，涡流制热器中的主轴与风力机传动连接，利用磁涡流效应，将风力机产生的机械能分出一部分通过涡流制热器直接转化为热能，进而加热定子水套夹层中的给水而产生热水，风力机其余的机械能可用以驱动发电设备，使得风力机在具有发电环节的同时还可以加热给水，提高了风力机的效率和经济性。

技术领域

本实用新型涉及一种风能制热系统，特别涉及一种风能驱动高速旋转涡流制热系统。

背景技术

随着城市化率的提高、区域小锅炉的拆除和旧城区的管网改造，我国城镇集中供热存在巨大缺口，近几年我国城镇住宅供热面积一直保持较高速度增长，但我国集中供热覆盖率仍处于较低水平，目前仅在北方各省的主要城镇建有集中供热系统，且平均覆盖率不到50％，南方城镇和我国广大的农村地区则基本没有集中供暖设施，仅能依靠天然气炉、空调、电炉和蜂窝煤等独立供热方式取暖，而芬兰和丹麦等发达国家的城市集中供热覆盖率达90％，其全国平均水平也在60％以上。

我国城市供热行业仍以燃煤为主要燃料，其年耗煤量超过1.5亿吨，行业内高污染、低效率的落后产能超过50％。由于煤炭供暖已经处于淘汰之中，因而太阳能、风能以及其他清洁能源将逐渐成为冬季供暖新生力量。我国风能资源丰富，具有大规模开发利用的前景。风能供热一方面可以解决燃煤供暖所带来的污染问题，另一方面还可以缓解风电弃风限电问题。而采用风力直接驱动涡流进行供热，可以有效地减少中间转换过程的能量转换损失，提高了风能利用效率，填补了我国供热缺口。

现有的风力致热系统，其致热器或是通过搅拌叶片与容器中的水摩擦产生热，将机械能转换为热能，但是转换效率低，不符合“温度对口、梯级利用”的科学用能原则；或是利用风力驱动永磁涡流制热机进行制热，但由于涡流发热构件的永磁体采用的是交变的磁盘，磁盘体积较大，且采用开口系统加热空气，热空气散失损失较大。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点和不足，本实用新型旨在提供一种风能驱动高速旋转涡流制热系统。本系统利用磁涡流效应，将风力机产生的机械能直接转化为热能，进而加热定子水套夹层中的给水而产生热水。

本实用新型为实现其技术目的所采用的技术方案为：

一种风能驱动高速旋转制热系统，包括风力机、涡流制热器和蓄热器，其特征在于，

所述涡流制热器，至少包括一主轴、一筒状定子和一同轴设置在所述筒状定子内腔的柱状永磁体转子，其中，

所述筒状定子包括一筒状定子内墙、一同轴套设在所述筒状定子内墙外周的筒状定子外墙以及设置在两端的顶盖，所述筒状定子内墙和筒状定子外墙均由金属制成，所述筒状定子内墙与筒状定子外墙之间的空间通过两端的所述顶盖形成一封闭的定子水套夹层；

所述主轴的输入端与所述风力机传动连接，且所述主轴转动支撑在所述筒状定子两端的顶盖上；

所述柱状永磁体转子包括一柱状转子铁芯以及嵌设在所述柱状转子铁芯外周的圆柱形永磁体，所述柱状转子铁芯的中心处沿其轴线设有一中心通孔，所述柱状永磁体转子通过其中心通孔同轴套设在所述主轴上并通过一离合装置与所述主轴传动连接，所述柱状永磁体转子在所述筒状定子内转动时，二者之间产生的电磁涡流转化为热量存储在所述定子水套夹层内的水流中；

--所述蓄热器通过水流管路与所述筒状定子上的定子水套夹层形成一水流循环回路，用以将所述涡流制热器产生的热量通过水流传输至所述蓄热器中。

优选地，所述风力机为水平轴式风力机或垂直轴式风力机，且所述风力机的低速输出轴通过一增速齿轮箱与所述主轴的输入端传动连接。