阻风集能板式风力发电装置.pdf

阻风集能板式风力发电装置设计了一种新的风能利用方式，涉及风力发电装置的阻风集能板(1)、锥形风筒(2)(3)和锥形风筒中及尾部(4)的多重置放的并带有的自控系统(5)的风力发电机。其可较好的解决传统风轮型发电机的不足，大大提高微风状态下的风力发电机工作效率。该种风力发电装置可成为一种效率高；造价低；置放地点受限少的普及型无污染能源生产方式，帮助人类在较大程度上减少对一次性化石能源的依赖。

1.  一种阻风集能板式风力发电装置，由一块任意几何形状范围内的，拼装成长方形斜凹式的阻风集能板和锥形风筒及风筒内多重置放的风力发电机和自动风向捕捉系统构成。其特征在于由阻风集能板(1)可将吹至板面的风力聚集增强引至风筒口(2)，并在进入锥形风洞(3)后通过压缩进一步增大压力，从而推动在有一定长度的锥形风筒内及尾部(4)多个置放的风力发电机工作。但此处的阻风集能板同时需要一个风力导向系统(5)配合工作。

2.  根据权利要求1拼装任意几何形状范围内的长方形式斜凹式阻风集能板其每边的斜凹度为0—75度之间，其特征是拼装斜凹式阻风集能板可将吹至集能板面的风力集中到设在斜凹形集能板底部的风洞口，并可在阻力一定的条件下，按板面积和筒口面积的比例成倍地加强风力，使得风力发电机在微风力时获得足够的风压。

3.  根据权利要求1中的锥形风筒其锥度为0—50度之间，其特征是锥形风筒可对进入筒内的风力持续加压增强风力。

4.  根据权利要求1中的锥形风筒中及尾部可装置几组风力发电机，其特征是在锥形风筒长度一定时，可根据风筒不同段的直径安置几台风轮直径不用的风力发电机，充分利用风能。

5.  根据权利要求1中的拼装斜凹式阻风集能板的自动伸缩捕风装置，其特征是可根据风力大小在电脑自动伺服系统控制下自动伸缩，微风时张大板面捕捉风力，强风时缩小板面，保证装置防风安全工作，并根据风向转动集能板朝向，最大限度的捕集风能。

阻风集能板式风力发电装置
技术领域
一种新式的风力发电装置，涉及风力发电装置的阻风集能板、锥形压缩风筒和锥形风筒中及尾部可多重装置的风力发电机。
背景技术
传统的风车型风力发电机已经成熟地运用了很久，但其主要缺点是：微风力时发电装置效率低；造价高、体积笨重；置放地点受限制。本专利是对现存之风车型风力发电机设计思路的一种突破和创新。其可较好的解决传统风车型发电机的上述几项不足，大幅度地提高风力发电机在微风状态下的工作效率，使本风力发电装置成为一种效率高，造价低，置放地点受限少的普及型无污染能源生产方式。籍此，帮助人类在较大程度上减少对一次性化石能源的依赖。
发明内容
本专利的目的是要改变风车型风力发电机普遍存在的微风时发电装置效率低；造价高、体积大；置放地点受限制三项问题。提高风力发电机在微风时的发电效率，使其成为一种常规性能源生产方式。
本专利是这样实现的：设计一块任意几何形状范围的，例如长方形斜凹式，中间置有风洞的阻风集能板，将吹到集能板面上的风，集中地导入锥形风筒，利用锥形风筒对筒内的风力再加压；在锥形风筒中及尾部放置轮叶直径不同的几组风力发电机，充分利用风能。再之，配置风向自动追踪仪和阻风集能板自动伸张装置，即可成几十倍地提高微风力的发电效率。从而极大地降低风力发电装置的制造成本和置放地点限制，使其由一种高度专业化的能源生产方式变为一种家家户户可以购买安装生产的大众化普及型能源生产方式。大幅度地提高人类
的清洁能源生产量，减少使用一次性化石能源带来的环境污染。
例：
设一块四边斜凸起，中间斜凹形的长方形阻风集能板面的面积为S，中间的锥形风筒的进口面积为u₁，出口面积为u₂，进入风筒的风力为Fp，导出风筒的风力为Fpn，阻力为R：
则有，当风力吹至阻风集能板被阻时，即会沿斜凹形板面进入锥形风筒，此时风筒内的风力即为
Fp＝S/U—R
即：设阻力R为一定，Fp值决定于S与U的比例，当其比例增加到一定数值时，即可将微风力在风洞中变成强风力，解决微风力状态下风力发电机效率低和风力较弱的地方不能使用风力发电机的问题。
需要加以说明的是，风有风向，因此阻风集能板的置放方向必须正对来风方向，所以必须要设置一个自动辅助转动装置，用一个风向标带动一个传感器指挥旋转器根据风向变化转动集能板，保证最大限度地捕捉风力。
附图说明
本专利的具体设计结构及实施例子见附图：
图1为阻风集能板式风力发电装置的剖面图
图2为阻风集能板式风力发电装置的正面图
图3为中间置有风洞的长方形斜凹式阻风集能板
图4为中间及尾部置有多个风力发电机的锥形风筒
图5为装有传感器的自动捕风装置
如图1—3所示，当风力吹至凹形集能板遇阻时，根据空气动力学原理，风将沿着斜边形的板面继续前行至风筒口，并且，集能版面所有的来风都将在风洞原理作用下，汇集到集能板的出风洞口处进入风筒。从而，吹至集能板面的全部风力在风筒口集聚后的风压便获得S/U—R倍的增强，进而可产生更大力量推动风力发电机的扇叶旋转。
如图4所示，在阻风集能板上集中到风洞口的风进入锥形风筒后，由于其一定要从筒口尾部吹出，故设计一个锥形风筒，会把风力进一步压缩增强。所以，如将锥形风筒设计为具有一定长度，便可根据风筒直径的变化，在其内及尾部同时装置几台风力发电机，充分提高风能的利用率。
图5为装有风向标，风速传感器的捕风系统。其可控制阻风集能板随时转对来风方向，并控制其在微风或强风时调整张开或收缩阻风集能板，保证装置高效安全地工作。