一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机制造技术

本发明专利技术涉及风能、电能、振动能多种能源联合的一体化装置，解决能源利用不充分及能源综合利用系统占用空间大的问题，揭示了一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机，其包括：垂直轴风力机组、振动回收装置、升阻转换控制单元、升阻结合叶片。该装置的风力发电机是垂直安装的垂直轴风力发电机，其采用升阻结合型叶片，通过升阻转换控制单元控制叶片的升阻转换，调整装置的迎风效果，增强在低风速时的启动性能。在其叶片两侧安装有振动回收装置，可以减少能量的损失，可实现风能发电和振动能量的回收。量的回收。量的回收。

【技术实现步骤摘要】
一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机


[0001]本专利技术涉及风能、电能、振动能多种能源联合的一体化装置，尤其涉及回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机。

技术介绍

[0002]现有的升力型垂直轴风力机具有较高的尖速比，尤其在高转速下能很好的发挥自身优势，达到很高的风能利用率，但是其启动力矩较小，难以实现自启动。相比而言，现有的阻力型垂直轴风力机在低风速下能获得较大的启动力矩启动性能好。但其风能利用率低，尤其在高尖速比下，功率系数会降至负值。无论，升力型还是阻力型垂直轴风力机都会在旋转过程中产生振动，这增加了设备的不稳定因素。为解决上述两种机型存在的问题，一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机研发完成。
[0003]目前，升阻结合型垂直轴风力机在技术性能上与单一的升力型垂直轴风力机或单一的阻力型垂直轴风力机都有了较大提高，但是，在实际作业使用中，当升力型垂直轴风力机进入到正常转速驱动发电机进行发电作业时，也就是当升力型垂直轴风力机与阻力型垂直轴发电机脱开配合时，只有升力型垂直轴风力机在驱动风力发电机完成发电作业，而阻力型垂直轴风力机虽然仍在按自己的旋转速度转动，但并没有也不能驱动发电机发电，相当于空转，且不作功，浪费了大量的风力资源，发电效率低。而且由于结构原因，无论是升力型垂直轴风力机还是阻力型垂直轴风力机都会再运行时产生震动，这也降低了设备的稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机，以解决上述升力型垂直轴风力机在低风速下启动性差和阻力型垂直轴风力机风能利用系数低的问题，还可解决上述升力型和阻力型垂直轴风机振动带来的设备不稳定问题，最大可能地充分利用能源。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了一种风电与振动能量联合利用的技术方案：一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机，其包括：垂直轴风力机组、振动回收装置、升阻转换控制单元、升阻结合叶片。所述垂直轴风力机组包括支架、旋转底座、旋转平台、气缸平台、发电机和升阻结合叶片，用于将风能转换成电能；所述振动回收装置包括气囊、储气罐，用于将振动产生的气体收集起来；所述升阻转换控制单元包括气缸、电磁阀、升阻转换单元，可以利用振动回收装置回收的气体控制叶片的升阻转换单元，在启动时转变为阻力型提高垂直轴风力机的启动性能，在工作是转变为升力型增强垂直轴风力机的功率系数，进而提高风能的利用。
[0006]此外，本专利技术还提供如下技术方案：所述垂直轴风力机垂直安装再支架上，在垂直轴风力机组旋转中心设有旋转平台，所述升阻结合叶片呈V字型安装，所述发电机安装在底部。
[0007]所述的升阻结合叶片，是在升力型叶片背向旋转轴一侧，安装一个升阻转换单元。
[0008]所述振动回收装置，气囊安装在叶片与旋转底座之间，储气罐安装在旋转平台下侧，回收设备振动产生的气体。
[0009]所述升阻转换控制单元，升阻转换单元安装在升阻结合叶片上，气缸安装在升阻结合叶片面向旋转轴一侧中部的气缸平台上，电磁阀安装在旋转平台上侧，利用振动回收装置回收的气体驱动。
[0010]相比于现有技术，本专利技术的优势在于：本专利技术采用升阻结合叶片，即可以解决升力型垂直轴风机启动性差的问题，又解决了阻力型垂直轴风机风力利用率低的问题，与其他升阻结合型垂直轴风机对比，只采用升阻结合叶片和升阻转换控制单元省去了很多复杂的结构和控制装置，节约材料，减少占用空间。
[0011]本专利技术采用振动回收装置，可以回收垂直轴风力机组在运行时振动产生的气体，用此气体再驱动升阻转换控制单元进行叶片升阻转换，即维持了设备运行的稳定性，又高效的利用了能源。
[0012]本专利技术可根据当地风速来调节升阻结合叶片，在低风速下将叶片调至阻力型，在高风速下调制升力型，实现风能的高效利用。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机的结构示意图。
[0014]图2是本专利技术的振动回收装置结构示意图。
[0015]图3是本专利技术的升阻转换控制单元结构示意图。
[0016]图中各标号说明：1
‑
1垂直轴风机旋转底座，1
‑
2 发电机，1
‑
3 旋转平台，1
‑
4 气缸平台，1
‑
5 升阻结合叶片，1
‑
6 支架，2
‑
1 气囊，2
‑
2 储气罐，3
‑
1 电磁阀，3
‑
2 气缸，3
‑
3 升阻转换单元。
实施方式
[0017]以下结合较佳实施例及其附图对本专利技术技术方案作进一步非限制性的详细说明。
[0018]参照图1，一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机主要包括垂直轴风力机组、振动回收装置、升阻转换控制单元、升阻结合叶片。其中，垂直轴风力机组包括垂直轴风机旋转底座1
‑
1、发电机1
‑
2、旋转平台1
‑
3、气缸平台1
‑
4、升阻结合叶片1
‑
5、支架1
‑
6，由图1可看出，本实施例中，垂直轴风机旋转底座1
‑
1安装在支架上1
‑
6，升阻结合叶片1
‑
5安装在垂直轴风机旋转底座1
‑
1上，发电机1
‑
2安装在旋转平台底座1
‑
1下方，旋转平台1
‑
3安装在旋转平台底座1
‑
1上方，1
‑
5升阻结合叶片内侧中部设有气缸平台1
‑
4。
[0019]结合图2，振动回收装置包括气囊2
‑
1、储气罐2
‑
2。气囊2
‑
1安装在叶片1
‑
5与旋转底座1
‑
1之间，储气罐2
‑
2安装在旋转平台1
‑
3下方，用于储存风机旋转时振动通过气囊2
‑
1压入的气体。
[0020]结合图3，升阻转换控制单元包括电磁阀3
‑
1、气缸3
‑
2和升阻转换单元3
‑
3。电磁阀3
‑
1安装在旋转平台1
‑
1上方，气缸3
‑
2安装在升阻结合叶片1
‑
5内侧气缸平台1
‑
4上方，通过电磁阀3
‑
1的控制使用储气罐2
‑
2中的气体，推动升阻转换单元3
‑
3使升阻结合叶片1
‑
5完成
转换。
[0021]本专利技术提供的一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机，在低风速下，升阻转换单元3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机,其特征在于其包括：垂直轴风力机组、振动回收装置、升阻转换控制单元、升阻结合叶片，其中，所述垂直轴风力机组包括支架、旋转底座、旋转平台、气缸平台、发电机和升阻结合叶片，用于将风能转换成电能；所述振动回收装置包括气囊、储气罐，用于将振动产生的能量收集起来；所述升阻转换控制单元包括气缸、电磁阀、升阻转换单元，用于控制叶片的升阻转换。2.根据权利要求1所述的回收振动能量的升阻结合叶片的垂直轴风力机，其特征在于：所述垂直轴风力机垂直安装在支架上，在垂直轴风力机组旋转中心设有旋转平台，所述升阻结合叶片呈V字型安装，所述发电机安装在底部。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，黄惠兰，戴俊杰，李一典，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：