聚风网式风力发电站制造技术

聚风网式风力发电站．主要通过风筒塔、聚风墙、拱顶盖、多页风门、多用地面、开阔地和风速较大的下垫面，聚集比周围大气风速大的风，驱动安装在多用地面上的９６台风力发电机发电．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
“聚风网式风力发电站”是适于实用的最新风力发电技术方案。它主要通过风筒塔、聚风墙、拱顶盖、多页风门、多用地面和开阔地，能集聚比周围大气风速大10倍的风，驱动安装在多用地面上的96台（或多于96台，或少于96台）风力机发电。长期计算，发电成本低于火力发电，并具有风能的优点。它适应广大低风速地区。（一）就我所知，反映“聚风网式风力发电站”（以下简称本专利技术）的现有技术资料是：1、1983年第4期《新能源》“西北欧四国风能利用考察报告”一文中的一段-热气流上升发电站装置。2、1985年第5期《新能源》“一座650英尺高的风力发电塔”一文。3、1985年第10期《科学实验》“两种崭新的太阳能装置”一文中的第二个问题。4、1986年第1期《科学24小时》“风力传奇”一文。把上述反映本专利技术的现有技术资料归纳如下：在西班牙炎热而干旱的马德里，试建了一套“热气流上升发电站装置”。1982年1月开始试运行。中心有一个200米高、10米直径的风塔。风塔壁用的是镀锌波纹钢板。在风塔周围，构筑了一个直径500米的园形温室。温室由若干个20平方英尺的轻型钢架构成，用一些柱子支牢;钢架上铺盖着透明塑料簿膜，用绳索固定，支架在离地面2米的高度。地面土壤是深色的，贮热能力较好。当太阳光透射过塑料棚顶时，温室里被加热的空气，顺着风道，再经过畅开的风塔底部上升，形成强大的上升热气流，带动了安装在风塔底部-->的一台100千瓦的螺旋桨式风力发电机发电。可以昼夜运行。到次日晨，仍能提供峰值电力的20%。这个工程项目耗资355万马克。据计算，当把风塔加高到900米时，成本可降低到每1千瓦电2000马克。计算表明，随着这种装置的增大，发电功率也将提高。在干旱不毛之地，建设一套发电能力为50万千瓦的这种装置，将需要一个1000米高、500米粗的风塔和一个直径10公里的太阳能收集温室，热气流流速可达20～60米/秒，风塔底部装有7台螺旋桨式风力发电机。这种装置，是把已知的太阳能温室、风力机和烟囱的原理结合起来考虑的。需待解决的关键问题是：什么聚合物簿膜最合适？如何在尘土聚集的情况下保持簿膜的透明性。以上是反映本专利技术的现有技术资料。我认为，西班牙“热气流上升发电站装置”存在的主要问题，除了上述“什么聚合物簿膜最合适？如何在尘土聚集的情况下保持簿膜的透明性”以外，还存在着更主要的问题是：在同等面积里，如何集聚更大的风力？安装更多的风力机？发出更多的电？从中也降低了成本。（二）提出本专利技术的目的：新能源是我国四化建设科学研究重点之一，本专利技术是其中的一项。根据分布在我国30个省、直辖市、自治区一部分（294个）气象台、站的统计，年平均风速在2.2～4米/秒之间的气象台、站220个，在4.1～6.0米/秒之间的60个，在6.1～7.3-->米/秒之间的10个，在9.0～11.7米/秒之间的3个。根据这个统计（详见张之一等编著的《风力机》一书11～18页），可以看出，我国绝大部分地区是低风速地区。因此，如何集中风力？是我国利用风能的重大问题之一。本专利技术是适应我国广大低风速地区大面积集中风力发电的最新技术方案。予计比周围大气风速最高可提高10倍。在同等面积里，本专利技术可以比“热气流上升发电站装置”集聚更大的风力，安装更多的风力机，发出更多的电;长期着眼，发电成本会大幅度低于火力发电。还具有风能的优点。（三）为了便于清楚、完整的表达本
技术实现思路
，对照已知的上述现有技术，对照附图（示意图），以图面说明的方法，把本专利技术的内容表达如下：图中1是风筒塔。地球周围大气圈靠近地面的一层是对流层。对流层的气温，随着高度的增加而降低。较暖的空气作上升运动，相邻较冷的空气下沉补充。利用这二者的比重差，风筒塔能产生“抽风力”。图中的风筒塔，高250米，下段内径12米，下段外径假定16米，内壁是两面涂黑漆的镀锌钢板。风筒塔可以建得更高，越高，抽风力越大，发电功率越大，不增加占地面积;但是，建造难度越大。风筒塔也可以建得再低一些，越低，抽风力越小，发电功率越小，建造难度也越小。风筒塔是西班牙“热气流上升发电站装置”已有的一部分。图中2是长聚风墙。在风筒塔周围，共建16堵长聚风墙，规格都相同。每堵长117米，高16米。用煤烟灰砖、灰桨和配筋砌体。没有煤烟灰砖或煤烟灰砌块时，可用红砖代替。墙面上刷一层太阳-->能吸收率高于墙体材料的涂料。长聚风墙的作用：1、聚风;2、墙中的配筋支撑聚风网顶盖;3、墙上有水渠，墙外端有水管，可以排泻从顶盖上流下来的雨、雪水;4、墙内予留出电气通路等。图中3是短聚风墙。从长聚风墙的外端向里，每隔一堵长聚风墙，再建一堵短聚风墙，共建16堵，规格都相同。每一堵长60米，高16米。短聚风墙的材料、作用与长聚风墙相同。长聚风墙和短聚风墙的主要作用是聚风。它为什么能够由无风聚小风、由小风聚大风呢？1、墙壁引导的定向风密度高，流速快。如果风从两堵墙之间流过，比一堵墙引导的定向风更大。正象城门洞和峡谷里的风大一样。山脉隘口或峡谷两侧的风速常常会达到周围大气风速的10倍。2、两墙之间的弦距，从外端向中心，越来越短。聚风墙之间的风速是亚音速。气体作亚音速流动时，速度与截面成反比例变化关系，即速度随截面的增大而减慢，随截面的减小而加速。又因为长聚风墙的里端与风筒塔的外壁紧相连，风，从多页风门进入风塔，与风筒塔自身的“抽风力”相汇合。3、聚风墙材料的太阳能吸收率较高，对于加热聚风网内的空气、促使热气流从风筒塔里上升而增大风力，起到一部分作用。墙面平滑，减少了空气阻力。长聚风墙和短聚风墙这种特殊的“聚风功率”，随着墙的延长、加高而增大，随着墙的缩短、降低而减小。在这里，它已经不再是普通的墙壁，而是32台不用动力、造价低廉、功率较大的“增风机”。上述长聚风墙和短聚风墙这种聚风性能，是现有技术资料所没有的。-->图中4是拱顶盖。拱顶盖矢高4米，用轻型钢架支撑在聚风墙配筋上。尽可能减少钢架的阴影，增大太阳辐射面积，减少风的阻力。例如，用园钢，空气阻力就比较小。钢架表面盖一层塑料布，用绳索网络固定。太阳透过塑料布面层，可以增大风力。这里用的塑料布，要用透射性、耐天候性良好的氟系树脂制作;也可以用耐天候性稍差、但价格便宜的丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂等制作。只知道西班牙的“热气流上升发电站装置”中的温室顶盖是钢架上铺盖着透明塑料簿膜，用绳索固定，用柱子支架在离地面2米的高度。图中5是多页风门：“旋风型风力涡轮”设想，与本专利技术主题密切相关的技术特征是“可调垂直片”。根据张之一等著《风力机》一书260～262页“旋风型风力涡轮”一节的介绍，美国詹姆斯·伊恩提出一种全新的风力发电设想：利用类似于龙卷风的涡旋和产生这种涡旋的园形塔，将周围空间的风能有效地集中起来。“旋风型风力涡轮”由一个固定的顶端开口的园塔集合风能。园塔侧壁上布满纵向长槽，长槽上装有“可调垂直片”。可调垂直片在迎风那一侧是开口的，风可以进入;在下风那一侧是闭合的。由开口长槽进入塔内的风，相对于塔中心旋转向上，风力很大。在塔底装一涡轮，再在涡轮下方安装一台风力发电机。……本专利技术风筒塔下的地面，比聚风墙外端边沿的地面标高4米。在风筒塔下地面以上，在风筒塔壁中周围，均匀安装规格相同的“多页风门”16个。每一个多页风门总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚风网式风力发电站，由垂直风筒塔、绕风筒塔径向匀布的聚风墙、跨在所述聚风墙上的拱顶盖、位于所述风筒塔下部的多页风门、位于全部聚风墙之间的多用地面、开阔地、较好的下垫面和风力发电机所组成。其特征在于：所述风筒塔是两面涂黑漆的镀锌钢板；所述长聚风墙共十六堵，每堵正中设有壁门；每两堵长聚风墙中心外侧径向布置了一堵短聚风墙，共十六堵；所述聚风墙面上刷了一层太阳能吸收率高于墙体材料的涂料；所述拱顶盖用轻型钢架支撑，其上覆盖了一层氟系树脂或丙烯树脂或聚碳酸酯树脂或聚酯树脂塑料薄膜；所述多页风门用铝合金制成，向里开，向外关；所述多用地面是沥青混凝土路面，外低里高，外宽里窄；所述开阔地，是聚风墙外端向外周围尽可能大的地面是开阔地；所述较好的下垫面，是聚风墙外端向外周围尽可能大的地面是风速较大的下垫面；所述风力发电机为水平轴流式，每两堵长聚风墙之间安装六台。

【技术特征摘要】
一种聚风网式风力发电站，由垂直风筒塔、绕风筒塔径向匀布的聚风墙、跨在所述聚风墙上的拱顶盖、位于所述风筒塔下部的多页风门、位于全部聚风墙之间的多用地面、开阔地、较好的下垫面和风力发电机所组成。其特征在于：所述风筒塔是两面涂黑漆的镀锌钢板；所述长聚风墙共十六堵，每堵正中设有壁门；每两堵长聚风墙中心外侧径向布置了一堵短聚风墙，共十六堵；所述聚风墙面上刷了一层太阳能吸收率高于墙体材...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉琢，
申请(专利权)人：李玉琢，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]