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技术简介:
一种改进型提高风机或风力发电机效率的装置 简介
目前风力发电机组向大型化发展的主要方法是增加风机叶片的长度,然而,随着风机叶片长度的增加终归有一个极限,而且,随之带来了相应的问题,比如技术难度的提高,风机塔筒也要相应增粗增高,当叶片的长度越来越接近极限时,每增加一点点的长度,可能带来投资成本的巨大增加。此时,发展聚能装置,提高吹向风机叶片的风速,就是一个很好的选择;本人也申请了一个专利,只是通过在风机叶片下方增加一个类似马鞍形的风速提速装置,而不需改变风机的任何结构,就能够达到在原发电功率的基础上提高20%--50%,是非常有实用价值的,本发明特别适用于大型风机在达到极限发展时,仍可以有一个效率上的较大提高。
以下是针对1.5—5兆瓦风力机组的情况分析:
发展聚能型风力发电装置的优点:
1.不需要改变发电机组的任何部件儿,只需要在风机叶轮的下方安放一个类似马鞍形的聚风装置,此聚风装置可以安装在风机塔筒上,也可以另行做轨道支撑。投资需增加整套机组的8%--15%左右,而发电效率可以提高20%--50%,总体来说,是十分有经济价值的。
2.可以有效的改善风机叶片的受力环境;由于自然风力是位置越高风力越大,因此,风机叶片运行在最高点和最低点时所受的风力差距很大,这就造成了风轮在上半部位的做功远远大于在下半部位的做功,且风力不稳定,对整个风机的运行寿命也有一定的影响。采用本聚风装置后,由于本聚风装置只增加风轮下半部位的风力或风速,使得下半部位的风力与上半部位的风力达到平衡,能有效的提高发电效率的同时,也可以大大的改善风叶的受力环境,提高风机的使用寿命。
3.本专利结构简单,投资低廉;适宜现有风力发电企业接产。对现有风力发电企业接产来说,不用做任何固定资产投资,所有生产设备均采用现有设备即可生产使用。投资小,见效快,收益大。
4.本发明可以有效地降低风机的噪声污染;
风能虽然是绿色能源,但风机同时也是噪音源,一般情况下噪音很大。在美国,噪音污染就成为大众反对风电发展的最主要因素。在其他某些国家,也常常因噪音导致的反对声使得一些风场停止运行。在主张发展分布式屋顶风电的欧洲,安静更是一个必备条件。
聚风型风力发电机是由聚风罩和叶片及控制系统组成,同普通风机的根本区别在于叶片的下面多了一圈聚风罩,聚风罩能够打碎来自叶片端部的漩涡,从而消除噪音;而正是这个聚风罩使得风机噪音大减,并使其发电量大大提高。
本发明可在现有风电场的基础上,略增加很少的一点投入,就可以大大的提高风力发电的效率,特别是对于大功率单机来说,每提高一点点功率,都意味着成本和技术难度的大幅度提升,大功率风力发电机的风轮直径往往在几十米甚至上百米,到目前为止,世界上还没有什么聚能型方案能够真正应用到这样的大型风力机上,目前已有的集风式或扩散式风力机都是集风或扩散设备与风力机一体的,风力机安装在集风或扩散设备之内,将几十甚至上百米高的叶片套在一个集风或扩散设备之内,就目前的科技发展状况来说,是根本不可能做到的,退一万步来讲,即使工程技术上可以做到,其成本之高昂,也是无法真正应用到实际工作之中去的;目前已有的许多发明,看上去设计理念非常好,但是,真正应用到工程上,或者是工程难度太大,或者成本太高,相比所要解决的问题来说,毫无实用价值;本发明的最大优点就是最优化的解决了工程难度太大,成本太高的问题,在放弃很小一部分的效率的情况下,大大的降低了工程难度和成本,使以前不可能做到的问题,得到了解决,使无实用价值的发明或方案,变得有实用价值了。
本发明采用了分离式和剖析式的思维方法,采用最优化的方法,将集风或扩散设备与风力机分解剖开,只针对效率最高的部位进行集能,相当于采用了总体工程量的30%,收获了总体效益的70%,无论风力机设备本身有多大,而集能设备都可以根据需要可大可小,使不可能变为了可能,使效率达到最优化,既解决了工程技术上不可能做到的难题,又使得成本达到了最优化,成功的解决了世界上无这种超大型风力机聚能设备的难题。
本发明已获得国家实用新型专利的授权,专利号:201020245222.7,希望能与相关企业进行合作;相关信息可在国家知识产权局网站上查询。