[发明专利]耦合太阳能的风力发电塔

说明书

本发明提供一种耦合太阳能的风力发电塔，属于风力发电领域，以解决低风速地区风能利用效率低或无法利用及现有水平轴风力发电技术易受风速风向变化的影响及维修成本较高，垂直轴风力发电技术总体效率低、难以自动启动等问题。双曲线塔体通过若干个紧挨设置的X型支柱支撑固定于地面，若干块太阳能集热器面板镶嵌安装于双曲线塔体的框架上构成双曲面，导流体安装于双曲线塔体内部的中心地面上，支撑平台安装于双曲线塔体顶部，发电机安装于导流体内部中心地面上或支撑平台的中心，风力机与传动轴连接，传动轴与发电机连接，导流板沿双曲线塔体的底部圆周垂直安装于地面并与X型支柱连接，X型支柱的空隙部分形成进风口，双曲线塔体的中部为其喉部。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种耦合太阳能的风力发电塔。

背景技术

近年来，在常规能源紧缺和全球生态环境恶化的双重压力下，新能源发电作为一种高效清洁、可再生的发电技术，日益受到各国的重视。而其中风力发电是最为成熟一种新能源发电技术。我国风能丰富区和较丰富区只占国土面积的26％，风能可利用区占国土面积的50％左右，而现有的风力发电技术都属于高风速技术，发电机的启动阻力大，启动风速为3-5m/s，发电风速须达到5m/s左右，按现有风力发电技术建立的风电站需要不低于5m/s的年平均风速。对于74％的风能资源不丰富地区，由于该区域的年平均风速不高、风向不定，现有风力发电技术不适合在这一地区应用。

目前的风力发电技术主要分为水平轴与垂直轴两种形式。水平轴风力发电机具有风能利用效率高、转轴较短、启动风速低等优点，但是容易受风速风向变化的影响，需要尾翼和偏航系统来驱动浆叶，而且发电机要放置在塔顶，这样维修起来成本比较高。垂直轴风力发电机可以利用各个方向的风能，易于维护和维修，塔架设计简单，但其总体效率低、过速时的速度控制困难、难以自动启动。由此可见，现有风力发电技术都或多或少存在一定的不足。

为了克服现有风力发电技术的不足，以开发利用我国广大地区的低风速资源，亟待发展新型适合偏低风速地域的风力发电技术。目前大部分学者都将研究重点放在了叶片的设计研究上，研究进展相对较慢，且难以大型化。

发明内容

为解决低风速地区风能利用效率低或无法利用以及现有水平轴风力发电技术容易受风速风向变化的影响及维修成本比较高，垂直轴风力发电技术总体效率低、难以自动启动等技术问题，本发明提供一种耦合太阳能的风力发电塔。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耦合太阳能的风力发电塔，其包括双曲线塔体、若干个X形支柱、若干块太阳能集热器面板、风力机、传动轴、导流体、发电机、若干个导流板和支撑平台，其中：所述双曲线塔体通过若干个紧挨设置的X型支柱支撑固定于地面，若干块太阳能集热器面板镶嵌安装于双曲线塔体的框架上构成双曲面，导流体安装于双曲线塔体内部的中心地面上，支撑平台安装于双曲线塔体的顶部，发电机安装于导流体内部中心的地面上或支撑平台的中心位置，风力机与传动轴连接，传动轴与发电机连接，导流板沿双曲线塔体的底部圆周垂直安装于地面并与X型支柱连接，X型支柱的空隙部分形成进风口，双曲线塔体的中部为其喉部。

可选地，所述导流体的侧面为弧形曲面，导流体高度超过进风口高度3-5m。

可选地，所述导流板高于X型支柱或与X型支柱平齐。

可选地，导流板的数量为8-16片，且8-16片导流板沿双曲线塔体圆周均匀布置。

可选地，所述风力机的数量为一个或多个。

可选地，所述风力机的安装高度位于喉部。

可选地，所述双曲线塔体和X型支柱均由钢筋混凝土或钢结构制成。

本发明的有益效果是：