[发明专利]CNJT可调速安全智能大功率垂直轴风车风帆

说明书

技术领域

CNJT可调速安全智能大功率垂直轴风车风帆的发明涉及领域：陆地、岛屿、海上风能运用、风力发电，以及江河、湖泊、海洋船舶风帆航行动力或船舶、海洋平台发电。

背景技术

风能被认为是最佳的可再生能源，作为一种取之不尽，用之不竭的绿色环保型能源，风力发电产业是世界可再生能源中，除水能资源外技术最成熟、最具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式。由于其在减轻环境污染、减少温室气体排放、促进可持续发展方面的突出作用，越来越受到世界各国的高度重视。全球的风能约为2.74×10⁹MW，其中可利用的风能为2×10⁷MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

中国是一个人口大国，中国的人均占有资源低于世界平均水平。但是中国又是一个幅员辽阔的国家，风能资源极为丰富，对风能的利用有着极大的潜力。

近年来中国风电正在面临由快速发展向健康发展转变的时期，要实现由风电大国到风电强国的转变，必须转变发展方式，自主创新发展中国自己拥有的知识产权的新一代效率更高风力发电机，由“中国制造”转变为“中国创造”，拥有中国自主知识产权风机，才能真正立足于世界风能发展技术领域前列。

上次申报的实用新型垂直轴型ZL 2008 2 0139674.X“智能大功率风车”已经被国家发展和改革委员会中国经贸导刊杂志社两次入选《国家重点高新技术项目汇编》2011年8月18日出版，《重点高新技术项目汇编》2012年2月10日出版。

根据国家发展和改革委员会中国经贸导刊杂志社的要求和建议，在2012年2月21日申请委托“中国科学技术信息研究所”对“智能大功率风车”项目进行科技查新，2012年3月7日完成并提出科技查新报告。报告编号：20121100100058

“查新点与查新要求

JT智能大功率风车是垂直轴型风车其技术特征：

1.由多只智能叶片组成，风车会借助风力自动改变做功与不做功时叶片截面积。当叶片一侧迎风工作时，另一侧不做功叶片会在风力的作用下可以自动减小与气流的垂直面积，使叶片截面面积缩小成线状，可以大幅增加风车叶片做功的效率；

2.在风暴来临时，运用减少风车做功活动叶片的工作面积的原理，卸掉两侧叶片风载荷的技术方案，即允许气流通过两侧框架，达到降低转速或停机确保风车安全目的。

其结构：风车风帆叶片由柔性逆止叶片，由可以复合运动的活动叶片组成（可以双向向上打开近90度或侧向打开近90度，或移动、压缩、折叠、卷起、调整角度、下降）构成。风车风帆框架的窗框（可以移动），风车框架上附属物（可以旋转移动、伸缩）或者承载网、线，可以沿着框架边缘移动、压缩、折叠或卷起。

查找国内有否具有上述查新点1和查新点2所述特征的这种垂直轴型风车的公开文献报道。

查新结论：经此次文献检索，未见有与查新点所述的这种智能大功率垂直轴风车结构特征完全相同的公开文献报道。”

“智能大功率风车”在理论上证明风能利用效率高于水平轴风车风能利用效率。

CNJT是JT“智能大功率风车”的升级版，在保持“智能大功率风车”风能利用效率大幅度提高的基础上，同时可以在风暴来临时，运用减少风车做功活动叶片的工作面积的原理，使叶片移动、调整角度、折叠或卷起的方法，达到降低转速或停机确保风车风帆安全。

本发明CNJT可调速安全智能大功率垂直轴风车风帆，对传统的垂直轴风车的工作原理和结构进行全新改革，提出新的技术方案。解决了垂直轴风车叶片在同一圈子里运动，不产生力矩、效率低和过速时的速度控制困难的问题。

根据《风力发电》化学工业出版社第59页

“垂直轴风力发电机组有如下优点：

●发电机和变速箱能安装在地上，易于维护和维修；

●不要尾翼和偏航系统来驱动浆叶；

●塔架设计简单；

垂直轴风力发电机组有如下缺点：

●效率低，由于叶片在同一圈子里运动，它不产生力矩；

●过速时的速度控制困难；

●难以自动启动。”

目前使用的垂直轴型风车，由于存在上述主要缺点未能得到广泛的推广使用。同时当前在风能领域广泛应用的水平轴风车，也存在风能利用效率低下的问题。

CNJT可调速安全智能大功率垂直轴风车风帆的发明：

1、解决了垂直轴风车效率低的问题