[发明专利]基于微风聚能风力发电的一种引风导流室结构

说明书

本发明公开了基于微风聚能风力发电的一种引风导流室结构，解决了微风导入后如何最大程度地降低涡流产生的问题，属于风力发电技术领域，包括圆柱形筒体、主风向微风（9）和背风面被吸入气流（18），在圆柱形筒体的底面上，设置有两圈支撑钢柱，在圆柱形筒体内，分别设置有左挡风分割墙（14）和右挡风分割墙（15），左挡风分割墙和右挡风分割墙是设置在同一个横断面内的，该横断面与主风向微风的风向相互垂直设置；在外圈支撑钢柱（2）上，设置有外圈摆动弧形叶片（12），在内圈支撑钢柱（3）上，设置有内圈摆动弧形叶片（13）；主风向微风是从圆柱形筒体的正前方吹向圆柱形筒体的；可将微风有效地导入到引风导流室中。

技术领域

本发明涉及一种微风风力发电装置，特别涉及一种微风聚能风力发电装置中引风导流室的结构，该结构可将迎风面上的微风引入引风导流室中，并有效避免引入的微风在引风导流室内产生涡流和乱流现象，最大程度地降低其风能的损失。

背景技术

风力发电对风速有一定的要求，一般需要风速大于10米/每秒钟的额定风速，最低的发电风速也需达到4米/每秒钟；风速低于3米/每秒钟的微风，为不可利用的发电风能；但地球上不可利用的风能，占整个风能资源的70%左右；近年来，出现了一些利用微风发电的研究实验项目，例如：利用文丘里原理设置聚风筒，进行聚风发电，它将微风从文丘里聚风筒的上端大口，引入到文丘里管中，通过聚风筒的筒口内径的变化，使进入的微风加速，用加速后的风，来驱动风力发电机进行发电；该技术方案主要是利用了空气从势能到动能的转换原理，这种技术方案，存在微风加速不明显，加速后的风不可持续，聚风效果较差等缺陷，无法利用微风进行持续地发电；再例如：专利号为2021112094298，名称为“微风聚能风力发电装置”的发明专利，公开了一种由圆桶形罩体底座（引风导流室），在引风导流室底面中部，设置有圆锥状引流凸起，在引风导流室顶面上，连接有文丘里管状的拔风筒，在拔风筒中，从下向上，依次设置有气流混合低速区间段、气流混合均匀高速区间段和气流排出减速区间段，风力发电机安装在气流混合均匀高速区间段；作为微风发电装置的风源，微风和气流的有效引入量，以及向拔风筒的导流输送，这两环节至关重要；如何将外界环境中的微风，最大程度地引入到引风导流室中（即增加风密度），又如何使引入的微风的风能损失最小（即在引风筒中被引入的微风尽可能不产生涡流、乱流现象和穿堂流出的现象），并改向向上进入到拔风筒中，被有效利用发电，是需要进一步研究解决的难题；专利号为2021112094298的发明专利，公开了引风导流室的外圆立面上的微风导入叶片，是由外叶片板、中间叶片板和内叶片板组成的，中间叶片板为柔性软板，在外叶片板与内叶片板之间，连接有中间叶片板；圆桶形罩体底座的外圆侧立面上的迎风处的微风导入叶片的外叶片板，是沿与风向平行的方向设置的，微风导入叶片的内叶片板与圆桶形罩体底座的中心轴线，是设置在同一个平面内的；该专利的结构，实现了对迎风面的微风进入引风导流室前的顺流导向，以及进入引风导流室后的改向向上引导，但存在有待进一步解决的以下难题：（1）由于引风导流室为封闭的圆筒形状，在迎风面上的微风导入叶片与背风面上的微风导入叶片工作时，均是处于打开状态的，从迎风面引入的微风，很容易穿过引风导流室的内腔，再通过打开的背风面上的微风导入叶片，流出引风导流室，造成了导入微风的一部分被损失掉；（2）由于大型的风力发电机构的引风导流室的高度达几十米，其内径达百米以上，在如此大的封闭空间内，迎风面引入的微风与背风面靠负压吸入的气流，在引风导流室内，很容易形成乱流和涡流，也进一步加大了引入微风的风能损失；（3）由外叶片板、中间叶片板和内叶片板，所组成的强制微风改向的结构，会直接造成风能的损失，也容易诱发涡流；（4）由于大型微风风力发电的引风导流室的高度达几十米高，微风导入叶片也高达数十米，将如此高大的三个叶片固定连接，并使其实现灵活的旋转调节，存在现场实现困难的问题；（5）由于风能发电设备安装地点，不同季节的风向是不同的，如何在不同的季节，均能最大程度地将迎风面的微风引入到引风导流室中，实现全季节的持续稳定地发电，也是现场需要解决的另一个难题。

发明内容

本发明提供了基于微风聚能风力发电的一种引风导流室结构，解决了将微风导入引风导流室中，如何降低风能损失，以及微风导入后如何最大程度地降低涡流和乱流现象产生的技术问题。