一种低风速风力发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种低风速风力发电装置，包括：塔架、旋转轴、风道部、发电部及风向调整部。风道部，与旋转轴连接，由集风罩、稳流通道及排风通道组成，集风罩与排风通道成减缩型，集风罩最小过流断面与排风通道最大过流断面之间设置有等截面的稳流通道；发电部，位于稳流通道内，包括发电机及分别设置在集风罩和排风通道最小过流断面处的第一级叶轮、第二级叶轮，两级叶轮分别通过第一转轴、第二转轴与发电机连接；以及风向调整部，设置在发电机内，根据风向检测部的检测结果驱动旋转轴，来调整风道部的朝向。本实用新型专利技术提供的低风速风力发电装置，通过所述风道及两级叶轮的多个发电设备，来提高低风速风能的利用率及发电效率，减少噪音污染。

A low wind speed wind power plant

The utility model provides a low wind speed wind power generation device, which comprises a tower frame, a rotating shaft, a wind passage part, a power generation unit and a wind direction adjusting part. Air duct, is connected with the rotary shaft, the air collecting cover, flow channel and the exhaust channel, the air collecting cover into reduction type and the exhaust air passage, the air collecting cover between the minimum flow section and the exhaust channel maximum flow section is arranged with the current channel; the power generation unit is located in the flow channel, including the generator and the air collecting cover are respectively arranged in the exhaust channel and the minimum flow section of the first stage impeller, second impellers, two impellers respectively through a first rotating shaft second is connected with the rotating shaft of the generator; and the wind direction adjustment, set in the generator, according to the results of the test portion of the rotation axis of the driving direction detection, to adjust Department of the air duct. The low wind speed wind power generation device provided by the utility model improves the utilization ratio and the power generation efficiency of the low wind speed and the wind power and reduces the noise pollution through the multiple generating devices of the wind channel and the two stage impeller.

【技术实现步骤摘要】
一种低风速风力发电装置
本技术涉及风能发电
，特别是涉及一种低风速风力发电装置。
技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源，国内外在风能利用方面越来越给予重视。据统计，全球的风能不仅储量巨大，所能利用的能量要比地球上可开发利用的水能总量还要大十倍。针对我国的风能开发，主要集中在风能资源丰富的高风速地区，如三北地区(东北、华北、西北)和东南沿海等地。但此类区域面积仅占全国风能可开发面积的10％，并且由于其中一些地区的经济欠发达，需要建设强大电网来实现大容量的风电输送，成本耗费巨大。实际上，根据对地理和气象资料的分析，我国低风速风能资源丰富且分布区域广泛，约占全国总面积的68％。并且有研究表明主流风电机组在低风速段出力随风速变化明显，即功率曲线的斜率较大。因此，开发此类低风速风能资源成为目前我国风电发展的重要方向之一，并成为我国实现2020年节能减排目标及可再生资源发展目标的重要补充力量。现今广泛使用的风力发电装置一般由风轮、发电机及塔架组成。但是为了获得更多的风能，传统风力发电机的叶片需要越做越大才能满足对低速风能的利用的要求，但这样的要求会造成的经济成本增大。另外，风能利用率低和风能装置产生的噪音也影响着低速区域风能的利用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种低风速风力发电装置。本专利技术提供了一种低风速风力发电装置，用于将低风速空气的风能转变为电能，其特征在于，包括：塔架，固定在地面上；旋转轴，可旋转地设置在塔架远离地面的一端；风道部，与旋转轴固定连接，包括与旋转轴连接的稳流通道、与稳流通道一端连接的集风罩以及与稳流通道另一端连接的排风通道；发电部，设置在旋转轴的上端，包括设置在旋转轴上且具有与第一转轴和第二转轴相连的发电机、设置在集风罩最小过流断面处与第一转轴连接且直径略小于集风罩最小过流断面直径的第一级叶轮以及设置在排风通道最小过流断面处与第二转轴连接且直径小于排风通道最小过流断面直径的第二级叶轮；以及风向调整部，设置在发电机内，根据风向检测部的检测结果驱动旋转轴，进一步调整与旋转轴连接的风道部的朝向。在技术提供的一种低风速风力发电装置中，还可以具有这样的特征：其中，集风罩远离稳流通道一端的直径大于与集风罩靠近稳流通道另一端的直径。在技术提供的一种低风速风力发电装置中，还可以具有这样的特征：其中，排风通道远离稳流通道一端的直径小于与排风通道靠近稳流通道另一端的直径。在技术提供的一种低风速风力发电装置中，还可以具有这样的特征：其中，稳流通道的外壳上半部分设置有太阳能涂层。在技术提供的一种低风速风力发电装置中，还可以具有这样的特征：其中，风向检测部包括设置在集风罩远离稳流通道一端的4个测速仪，当测速仪测出的速度偏差超出偏差范围时，测速仪将偏差信号反馈给风向调控部进行调整；当测速仪测出的速度偏差位于偏差范围内时，反馈结束，调整过程结束。技术的作用与效果根据本技术提供的低风速风力发电装置，由于采用了的风道部，使得风能便于收集，风道部包括集风罩、稳流通道和排风通道；由于采用了集风罩，过流断面的逐渐减小使得风速提高，从而使得驱动叶轮旋转的转速增加，实现发电效率的提升；由于采用了过流断面逐渐减小排风通道，使风在排风通道内再次提速，驱动下一级叶轮旋转进行风力发电，进一步提高了发电效率；由于将叶轮置于风道部内，改善了叶片振动或其他原因带来的噪音污染问题；由于采用了风向检测部和风向调整部，使得风道部总是正对来流风向，使得风能利用率提高。综上，由于采用了低风速发电装置，风能利用率和发电效率均有提高，噪音污染也有减少，并且结构简单便于维护，可应用于城市乡村等低风速风能资源地区。附图说明图1是本技术的实施例中提供的低风速风力发电装置的结构示意图；图2是本技术的实施例中提供的低风速风力发电装置的结构示意图；图3是本技术的实施例中提供的低风速风力发电装置的风道部的结构示意图；以及图4是本技术的实施例中提供的风向调整部的控制流程示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本技术一种低风速风力发电装置作具体阐述。<实施例>图1是本技术的实施例中提供的低风速风力发电装置的结构示意图；图2是本技术的实施例中提供的低风速风力发电装置的结构示意图；图3是本技术的实施例中提供的低风速风力发电装置的风道部的结构示意图。如图1、图2和图3所示，低风速风力发电装置100包括塔架10、旋转轴20、风道部30、发电部40、风向检测部50和风向调整部60。塔架10固定在地面上。旋转轴20可旋转地设置在塔架10远离地面的一端。如图2和图3所示，风道部30与旋转轴20连接，包括稳流通道31、集风罩32和排风通道33。稳流通道31与旋转轴20连接，用于稳定气流，使得气流均匀且速度一致的流动。如图3所示，稳流通道31的外壳上半部分设置有太阳能涂层311，用于光伏发电。集风罩32与稳流通道31的一端连接，用于收集风，以及提高风速。排风通道33与稳流通道31的另一端连接，用于进一步提高风速。如图2和图3所示，发电部40设置在旋转轴20的上端，包括发电机41、第一转轴42、第二转轴43、第一级叶轮44和第二级叶轮45。发电机41设置在旋转轴20上端。第一转轴42和第二转轴43设置在发电机41两侧。第一级叶轮44设置在集风罩32内且与第一转轴42连接，第一级叶轮44的直径略小于集风罩32靠近稳流通道一端的直径。第二级叶轮45设置在排风通道33内且与第二转轴43连接，第二级叶轮45的直径略小于排风通道33远离稳流通道一端的直径。如图3所示，风向检测部50设置在集风罩32远离稳流通道31一端，用于检测低风速空气的风向。如图3所示，风向调整部60位于发电机43内，根据风向检测部50的检测结果驱动旋转轴20，进一步调整与旋转轴20连接的风道部30的朝向。图4是本专利技术的实施例中提供的风向调整部的控制流程示意图。风向检测部50包括设置在集风罩32远离稳流通道31一端的4个测速仪51。当测速仪51测出的速度偏差超出偏差范围时，测速仪51将偏差信号反馈给风向调控部60进行调整；当测速仪51测出的速度偏差位于偏差范围内时，反馈结束，调整过程结束。本实施例的低风速风力发电装置的工作过程：引风部分由集风罩32完成，集风罩32是一种渐缩通道，沿流动方向其截面面积逐渐减小。一定风速的风群到达第一级叶轮44处，推动第一级叶轮44旋转做功，第一旋转轴42通过叶轮旋转中心受驱动产生机械动能连接到发电机41进行发电。由于集风罩32的增速及导向作用，风群均匀且方向固定，所以第一级叶轮44的叶片可设计为最佳受力位置，不必采用变桨技术自适应风向，有利于利用风力的最大动能。在稳流通道31处，第一级叶轮44做完功的带有余速的气流和从叶轮与通道内壁间隙泄露的气流汇合，由于速度不均需要进行稳流。经稳流通道31稳流过后的气流均匀且速度基本一致的余风，进入排风通道33，排风通道33与集风罩32设计相似。余风得以进一步提速，提高余能，最终在排风通道33出口处以均匀流速吹向第二级叶轮45。第二级叶轮45受余风驱动，旋转做功传递给第二旋转轴43，进而传递给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低风速风力发电装置，用于将低风速空气的风能转变为电能，其特征在于，包括：塔架，固定在地面上；旋转轴，可旋转地设置在所述塔架远离所述地面的一端，与塔架同轴线；风道部，与所述旋转轴固定连接，包括与所述旋转轴连接的稳流通道、与所述稳流通道一端连接的集风罩以及与所述稳流通道另一端连接的排风通道；发电部，设置在所述旋转轴的上端，包括设置在所述旋转轴上且具有与第一转轴和第二转轴相连的发电机、设置在所述集风罩靠近所述稳流通道筒的一端与所述第一转轴连接且直径小于所述集风罩靠近稳流通道筒一端直径的第一叶轮以及设置在所述排风通道筒内与所述第二转轴连接且直径小于所述排风通道筒远离稳流通道筒一端直径的第二叶轮；风向检测部，用于检测所述低风速空气的风向；以及风向调整部，设置在所述发电机内，根据所述风向检测部的检测结果驱动所述旋转轴，进一步调整与所述旋转轴连接的所述风道部的朝向。

【技术特征摘要】
1.一种低风速风力发电装置，用于将低风速空气的风能转变为电能，其特征在于，包括：塔架，固定在地面上；旋转轴，可旋转地设置在所述塔架远离所述地面的一端，与塔架同轴线；风道部，与所述旋转轴固定连接，包括与所述旋转轴连接的稳流通道、与所述稳流通道一端连接的集风罩以及与所述稳流通道另一端连接的排风通道；发电部，设置在所述旋转轴的上端，包括设置在所述旋转轴上且具有与第一转轴和第二转轴相连的发电机、设置在所述集风罩靠近所述稳流通道筒的一端与所述第一转轴连接且直径小于所述集风罩靠近稳流通道筒一端直径的第一叶轮以及设置在所述排风通道筒内与所述第二转轴连接且直径小于所述排风通道筒远离稳流通道筒一端直径的第二叶轮；风向检测部，用于检测所述低风速空气的风向；以及风向调整部，设置在所述发电机内，根据所述风向检测部的检测结果驱动所述旋转轴，进一步调整与...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏雯雪，黄育明，彭需艳，李钰信，李明扬，陈梦妮，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：上海,31