[发明专利]风轮机构以及风力发电装置

说明书

本发明提供一种风轮机构以及风力发电装置，所述风轮机构包括同轴设置的前风轮(100)和后风轮(200)；所述前风轮(100)包括多个前叶片(101)，所述前叶片(101)包括内段叶展和外段叶展；所述后风轮(200)包括多个后叶片(201)，所述后叶片(201)包括内段叶展和外段叶展；其中，所述前叶片(101)的内段叶展能够与所述后叶片(201)的内段叶展相对应，并且所述前叶片(101)的内段叶展的最大弦长小于所述后叶片(201)的内段叶展的最小弦长。本发明的风力发电装置具有发电效率高、可紧凑布置、节约用地的优点。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风轮机构以及风力发电装置。

背景技术

风力发电装置是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电装置一般包括风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件。

风力发电装置的工作原理是：风轮在风力的作用下旋转，带动风轮轴旋转，从而把风的动能转变为风轮轴的机械能，风轮轴带动发电机的转子转动，使得发电机在风轮轴的带动下发电。

虽然现有技术的风力发电装置具有清洁、环境效益好、可再生、基建周期短、装机规模灵活等优点，但是，现有的风力发电装置还存在发电效率低、占地面积广的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，为此，本发明的实施例提出一种风轮机构以及风力发电装置，该风力发电装置具有发电效率高、可紧凑布置、节约用地的优点。

根据本发明实施例的风轮机构，所述风轮机构包括同轴设置的前风轮和后风轮；所述前风轮包括多个前叶片，所述前叶片包括内段叶展和外段叶展；所述后风轮包括多个后叶片，所述后叶片包括内段叶展和外段叶展；其中，所述前叶片的内段叶展能够与所述后叶片的内段叶展相对应，并且所述前叶片的内段叶展的最大弦长小于所述后叶片的内段叶展的最小弦长。

本发明实施例的风轮机构具有以下有益效果：通过设置前叶片的内段叶展的最大弦长小于后叶片的内段叶展的最小弦长，使得前叶片的内段叶展尽可能少地阻挡气流，即，前叶片的内段叶展处的气流能够以少量损耗的状态通过，由于这部分气流的能量损耗较少，因此当其达到后叶片时，能够较为有效地驱动后叶片从而带动后风轮获得更大的气流动能，使双风轮整体效率更高，从而提高发电效率。

可选地，所述前叶片的内段叶展为中空结构。

可选地，所述前叶片的内段叶展和外段叶展的连接处形成台阶。

可选地，所述前叶片的外段叶展的纵截面呈三角形结构，且所述前叶片的外段叶展的最大弦长处位于所述台阶处。

可选地，沿所述后叶片的内段叶展至外段叶展的方向，所述后叶片的弦长先逐渐增大再逐渐减小，所述后叶片的最大弦长位于所述后叶片的内段叶展。

可选地，所述后叶片的相对厚度D/L为40％的位置在距离叶片根部19％至21％处，所述后叶片的相对厚度D/L为35％的位置在距离叶片根部24％至27％处，所述后叶片的相对厚度D/L为30％的位置在距离叶片根部33％至35％处，所述后叶片的相对厚度D/L为25％的位置在距离叶片根部52％至54％处，所述后叶片的相对厚度D/L为21％的位置在距离叶片根部67％至71％处，所述后叶片的相对厚度D/L为18％的位置在距离叶片根部88％至91％处，所述后叶片的相对厚度D/L为15％的位置在距离叶片的末端，其中，D为叶片的厚度，L为叶片的弦长。

可选地，所述前叶片的内段叶展的各处弦长相等。

可选地，所述前叶片的内段叶展的相对厚度D/L为25％，其中，D为叶片的厚度，L为叶片的弦长。