一种风阵发电系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种风阵发电系统，包括：迎风网架结构；置于迎风网架结构上的风力发电阵列；捕风转动系统，用于控制风力发电阵列的朝向；所述捕风转动系统包括机座角度调整系统和/或弦杆角度调整系统；所述机座角度调整系统通过机座的转动使发电单元朝向风向，所述弦杆角度调整系统通过竖向弦杆的转动使发电单元朝向风向。本实用新型专利技术构建的风阵发电系统，自重轻、强度高、刚度大，可布置在屋顶上、山顶上、大海边、两栋建筑之间、两座山之间，以及其他风力较大地方。

A Wind Array Power Generation System

The utility model proposes a wind array power generation system, which comprises: a windward grid structure; a wind power generation array placed on the windward grid structure; a wind capture rotation system for controlling the orientation of the wind power generation array; the wind capture rotation system comprises a seat angle adjustment system and/or a chord angle adjustment system; and the seat angle adjustment system makes a power generation unit through the rotation of the seat. Towards the wind direction, the chord angle adjustment system makes the generating unit toward the wind direction through the rotation of the vertical chord. The wind array power generation system constructed by the utility model has light weight, high strength and high stiffness, and can be arranged on the roof, on the hilltop, on the sea, between two buildings, between two mountains, and other places with large wind power.

【技术实现步骤摘要】
一种风阵发电系统
本专利技术涉及风力发电系统
，特别是一种风阵发电系统。
技术介绍
目前的风力发电是将风力发电机安装在独立的塔架结构上，风力发电机包括叶片、传动机构、增速机构、发电机构、尾舵等；再由若干这样的发电机组构成风力发电系统。为了获得大功率的风力发电电能，常常将叶片做得很大，有的甚至达到100多米长。一方面，这就大大增加了叶片的制造、运输、安装和维护的技术难度和经济成本；另一方面，这也大大增加了塔架的风荷载和设备恒载，导致塔架建设成本高、施工周朝长。更重要的是，这样的发电系统对风力资源的利用效率低。
技术实现思路
本专利技术提出了一种风阵发电系统，用于解决目前风力发电中风力资源利用效率低、建设成本高、建造周期长等问题。实现本专利技术的技术解决方案为：一种风阵发电系统，包括：迎风网架结构；置于迎风网架结构上的风力发电阵列；捕风转动系统，用于控制风力发电阵列的朝向。优选地，所述风力发电阵列包括若干沿迎风网架的长度、宽度和高度方向布置的、安装在迎风网架的竖向弦杆中部的发电单元，构成迎风发电墙。优选地，所述捕风转动系统包括机座角度调整系统和/或弦杆角度调整系统；所述机座角度调整系统通过机座的转动使发电单元朝向风向，所述弦杆角度调整系统通过竖向弦杆的转动使发电单元朝向风向。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1)提高风力资源利用效率——本专利技术构建的迎风发电墙，相当于水利发电的拦水大坝，最大程度利用了风力资源；2)降低风力发电系统成本——本专利技术以空间网架为发电系统的承载结构，具有生产、运输、安装方便，建造成本低的优势；3)适应能力强——本专利技术构建的风阵发电系统，自重轻、强度高、刚度大，可布置在屋顶上、山顶上、大海边、两栋建筑之间、两座山之间，以及其他风力较大地方。下面结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。附图说明图1为本专利技术风阵发电系统侧视图。图2为本专利技术风阵发电系统立体图。图3为本专利技术风阵发电系统为平面图。图4为本专利技术实施例1的发电单元构造图。图5为本专利技术实施例2的发电单元构造图。图6为弦杆角度调整系统的节点球构造图；图7为弦杆角度调整系统的支座构造图；图8为口字形平面的风阵发电系统。具体实施方式一种风阵发电系统，包括：迎风网架结构1；置于迎风网架结构1上的风力发电阵列2；捕风转动系统5，用于控制风力发电阵列的朝向。如图1～图3所示，进一步的实施例中，所述迎风网架结构为双层或两层以上的空间网状结构。迎风网架结构1的平面布置形式可以根据当地的地势、风向等综合设置，可以为一字型6、口字型7、多边形8,以及曲线形中一种或多种形式组合，可布置在屋顶上、山顶上、大海边、两栋建筑之间、两座山之间，以及其他风力较大地方。其朝向按当地主导风向的方向布置。进一步的实施例中，空间网状结构以四角锥为基本单元，包括前弦杆11、后弦杆12、腹杆13、支座(14)；所述前弦杆11、后弦杆12均包括竖向弦杆15、水平弦杆16，所述腹杆13的两端通过节点球17分别与前弦杆11、后弦杆12的竖向弦杆15、水平弦杆16连接；所述支座(14)固定在地基基础、建筑或其他主体结构上，并与竖向弦杆15连接。在实际运用中，支座固定在地基、建筑或其他主体结构上。进一步的实施例中，所述风力发电阵列包括若干沿迎风网架的长度、宽度和高度方向布置的、安装在迎风网架的竖向弦杆中部的发电单元(20)，构成迎风发电墙；在某些实施例中，所述发电单元为现有的发电装置，包括：叶片组件21、传动机构22、增速机构23、发电机24、输出装置25、机座26、外壳27，输出装置包括传感模块28、电能转换模块29和输出线路30，所述传感模块28通过通讯系统将发电单元20的转速、转向、温度、电流、电压、频率参数实时传至自动控制系统。进一步的实施例中，所述捕风转动系统5包括机座角度调整系统40和/或弦杆角度调整系统50；所述机座角度调整系统40通过机座26的转动使发电单元20朝向风向，所述弦杆角度调整系统50通过竖向弦杆15的转动使发电单元20朝向风向。进一步的实施例中，机座角度调整系统40包括安装在发电单元20机壳后部的尾舵41，分别设置在机座26上部和下部的轴承42，设置在竖向弦杆上的导电滑环43以及上盖板44和下盖板45；竖向弦杆15嵌入轴承42内圈，上盖板44和下盖板45均通过螺纹与竖向弦杆固定。导电环43连接输出电线和发电单元20的输出电路，保障发电单元20转向时电能输出线路的通畅；发电单元20由尾舵41驱动自动朝向风向。进一步的实施例中，弦杆角度控制系统包括节点球17中的转动机构51和支座中的转动机构52。所述节点球中的转动机构51是指节点球与腹杆、水平弦杆螺纹固定，并通过其上下两端内嵌的轴承与竖向弦杆连接，构成的竖向弦杆可水平转动但节点球不能上下位移的结构；支座中的转动机构52是指竖向弦杆下部与基础连接部位设置的允许竖向弦杆水平转动且约束其竖向位移的结构。结合图6所示，进一步的实施例中，节点球17中的转动机构51包括上滚动机构57、下滚动机构58和竖向连接杆59，上滚动机构57、下滚动机构58分别嵌入在节点球的上下端，并分别与竖向弦杆15固定；竖向连接杆59穿过节点球17，通过上滚动机构57、下滚动机构58以及紧固件与节点球连接，并与竖向弦杆15固定。输出电线置于转动连杆、竖向弦杆内，竖向弦杆能360°转动。结合图7所示，进一步的实施例中，支座中的转动机构52是指竖向弦杆下部与基础连接部位设置的允许竖向弦杆水平转动且约束其竖向位移的结构，包括驱动电机53、传动连杆54、涡轮55、蜗杆56、竖向抗压转动机构61、竖向抗拉转动机构62、径向受力转动机构63，构成了一个转动系统，在自动控制系统的控制和驱动电机53的驱动下，所有竖向弦杆15按同一角度水平转动，使发电单元的叶片统一面朝风向。所述竖向抗压转动机构(61)为位于竖向弦杆底面与支座内底面之间的可水平转动的竖向向下传力结构，所述竖向抗拉转动机构(62)为位于竖向弦杆底板上与本体压环(64)下之间的可水平转动的竖向向上抗拉结构，所述径向受力转动机构(63)为位于支座本体上侧内部与竖向弦杆之间的可水平转动的水平传力结构，所述涡轮(55)固定在竖向弦杆上，并由蜗杆(56)驱动其转动进而带动竖向弦杆转动，所述蜗杆(56)与所述传动连杆(54)固定并与涡轮(55)齿合，所述传动连杆(54)通过轴承与支座固定，并与驱动电机输出轴连接。所述弦杆角度控制系统的驱动流程为：由传感器将方向数据传给自动控制系统，自动控制系统驱动电机，电机带动传动连杆，传动连杆带动蜗杆，蜗杆带动涡轮，涡轮带动转动内筒，转动内筒带动竖向连杆转动，从而实现发电单元的转动。本专利技术控制部分的实现由现有的自动控制系统来实现，在某些实施例中，自动控制系统包括控制主板31、通讯系统32、监控与安防系统33、转向控制系统34、风速风向传感器35、电能参数传感器36、输出控制装置37、避雷系统38；所述通讯系统32上传系统的工况，并联络控制主板31与传感器、传感模块、监控安防系统和仪表；监控安防系统实时监控系统的工作状况和安全状况。控制主板通过计算、分析传感器、传感模块输入的数据、预设的参数，以及外部的指令，控制驱动电机的转动、电能的转换、电力的输出，监视系统的运行状况。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风阵发电系统，其特征在于，包括：迎风网架结构(1)；置于迎风网架结构(1)上的风力发电阵列(2)；捕风转动系统(5)，用于控制风力发电阵列的朝向。

【技术特征摘要】
1.一种风阵发电系统，其特征在于，包括：迎风网架结构(1)；置于迎风网架结构(1)上的风力发电阵列(2)；捕风转动系统(5)，用于控制风力发电阵列的朝向。2.根据权利要求1所述的风阵发电系统，其特征在于，所述迎风网架结构为双层或两层以上的空间网状结构，平面布置形式为一字型(6)、口字型(7)、多边形(8)以及曲线形中一种或多种形式组合，布置在屋顶上、山顶上、大海边、两栋建筑之间、两座山之间，以及其他风力较大地方，且按朝向主导风向的方向布置。3.根据权利要求2所述的风阵发电系统，其特征在于，所述空间网状结构以四角锥为基本单元，包括前弦杆(11)、后弦杆(12)、腹杆(13)、支座(14)；所述前弦杆(11)、后弦杆(12)均包括竖向弦杆(15)、水平弦杆(16)，所述腹杆(13)的两端通过节点球(17)分别与前弦杆(11)、后弦杆(12)的竖向弦杆(15)、水平弦杆(16)连接；所述支座(14)固定在地基基础、建筑或其他主体结构上，并与竖向弦杆(15)连接。4.根据权利要求3所述的风阵发电系统，其特征在于，所述风力发电阵列包括若干沿迎风网架的长度、宽度和高度方向布置的、安装在迎风网架的竖向弦杆中部的发电单元(20)，构成迎风发电墙。5.根据权利要求4所述的风阵发电系统，其特征在于，所述捕风转动系统(5)包括机座角度调整系统(40)和/或弦杆角度调整系统(50)；所述机座角度调整系统(40)通过机座(26)的转动使发电单元(20)朝向风向，所述弦杆角度调整系统(50)通过竖向弦杆(15)的转动使发电单元(20)朝向风向。6.根据权利要求5所述的风阵发电系统，其特征在于，所述机座角度调整系统(40)包括安装在发电单元(20)机壳后部的尾舵(41)，分别设置在机座(26)上部和下部的轴承(42)，设置在竖向弦杆上的导电滑环(43)以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙王虎，孙誉宁，
申请(专利权)人：扬州智光环保科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32