[发明专利]一种垂直式海上风力发电装置

说明书

本发明公开了一种垂直式海上风力发电装置，涉及海上风力发电领域，其技术方案要点是一种垂直式海上风力发电装置，包括浮台和发电机，浮台上设置有通过集风管道将海面上的横向风力转化为纵向风力的聚风装置，聚风装置包括沿竖直方向设置在浮台上的通风筒、设置在通风筒底部通过管道引导使风力进入通风筒的集风组件和转动连接在在通风筒顶部能随风转动并能引导通风筒内气流向上运动的引流组件；通风筒内还设置有能受纵向风力作用发生旋转并将动能传递到发电机的动力发电装置，技术效果是能够让动力发电装置只受到竖直方向气流的冲击载荷，使其受力方向更加一致，不会因为多方向的作用力而导致发电件被损坏。

技术领域

本发明涉及海上风力发电领域，特别涉及一种垂直式海上风力发电装置。

背景技术

随着社会的进步，科技水平的快速提高，人们对于电力的需求也在不断的提高，常规的火力发电手段已经渐渐无法满足人们的日常用电需求，而且还对环境造成污染。所以就需要不断无污染可持续供给的风力发电技术。

风电的原理是通过风力带动风车叶轮旋转，进而使发电机产生电力。相对于陆地上的风电而言，海洋上的风能资源丰富而且稳定，而且还不会干扰到人类的日常生活起居。

目前，深海风电一般都是将风力发电设备安装在浮台上，但是工作时，浮台会受到波浪的影响发生晃动，同时使风力发电装置发生晃动，尤其是在风力较大的情况下，波浪产生的冲击力较大，浮台晃动更加剧烈，风力发电设备的风车叶轮在迎风转动的同时，还受到浮台晃动的影响，使风车叶轮同时受到横向冲击载荷和纵向的力，在风力过大时，无法利用风力，反而导致风车叶轮扭曲变形，造成损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种垂直式海上风力发电装置，其具有不受浮台晃动影响，发电更加稳定的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种垂直式海上风力发电装置，包括浮台和发电机，浮台上设置有通过集风管道将海面上的横向风力转化为纵向风力的聚风装置；聚风装置包括沿竖直方向设置在浮台上的通风筒、设置在通风筒底部通过管道引导使风力进入通风筒的集风组件和转动连接在在通风筒顶部能随风转动并能引导通风筒内气流向上运动的引流组件；通风筒内还设置有能受纵向风力作用发生旋转并将动能传递到发电机的动力发电装置。

通过采用上述技术方案，通过聚风装置将海面上经过发电装置的横向气流转化为竖直方向的纵向气流，能够让动力发电装置只受到竖直方向气流的冲击载荷，使其受力方向更加统一，不会因为多方向的作用力而导致发电件被损坏，而且并在通风筒的顶端设置引流组件，对通风筒内形成一个向上吸引力，使通风筒内形成负压状态，能够增加通风筒内的风速，使发电效率更好，同时引流组件配合集风组件，能够吸引集风组件入口的气流进入装置内，进一步提升了风能的利用，增加发电效率。

进一步设置：集风组件包括沿通风筒侧面紧密排列且互不连通的集风管道；集风管道的口径从入风口到出风口逐渐缩小，且集风管道的出风口与通风筒内部连通；集风管道的数量大于3。

通过采用上述技术方案，采用相互紧密排列的集风管道能够使海平面上任意方向的气流都能进入通风筒内，使发电装置不会受限于海面上的风力方向，能够利用任意方向的风力来发电，提高了装置的适应性，而且采用管道式结构，结构简单，不需要复杂的转向机构就满足了任意方向风能的利用，降低了成本，便于维护。同时集风管道还采用大小口的形式，能够让气流经过集风管道进入通风筒内有一个加速的效果，提高了通风筒内的气流流速，进一步提升了风能的利用率以及发电效率。

进一步设置：动力发电装置包括设置在风帽下方沿竖直方向转动连接在通风筒内壁的旋转叶轮、设置在靠近引流组件一侧为旋转叶轮提供支撑的支架和将旋转叶轮旋转时所产的动能传递到发电机的传动组件。

通过采用上述技术方案，将旋转叶轮设置在通风筒的内部，能够使叶轮旋转时不会对海面上飞行的海鸥等生物造成伤害，同时利用通风筒，使风力更为集中，使旋转叶轮旋转的速度更快。