[发明专利]翼前导流罩增能风力发电

说明书

(一)、技术领域

本发明涉及一种有效利用风车迎风面中心部分风速的翼前导流罩增能风力发电。

(二)、背景技术

随着全球常规能源的短缺和环境污染的加剧，寻求使用无污染的可再生能源已成为全球能源发展的总趋势。世界对发展替代能源越来越关注，目前全球可再生能源的发电动力还不到世界发电量的1％。在各种替代能源中，风能是最成熟的，它的发电成本正在不断降低。风能是一种丰富的、清洁的自然能，有效利用这种可再生能源具有重大意义。风力发电机是常见的风能利用装置，它一般包括风车螺旋桨叶片和与之相连的机械能、电能转换装置，它利用风力推动叶片旋转产生电能。由于输出电功率的要求和叶片结构的自重，只有达到一定的风速风级，如风力大于四级才能使叶片旋转，而在风速风级较低时，风力发电机不能工作，这就限制了低于该风级的风能的有效利用，特别是在常年风速较低的地区无法有效利用风能。如本人专利“多泵集能及射流增能调速的风能利用装置”，专利号：ZL99247727.1；权公告号：CN2395050Y，它可在风车叶片的中尾端起到增加风速的增能作用，其特征是：设于叶片上的通过阀门、进气管与集气增压罐连通的射流增能器。但由于设于叶片上的射流增能器随叶片转动，收集的压缩气体很难通过射流增能器，技术难度大，无法起到射流增能的作用，非常可惜。大家知道，原子弹的巨大能量依据爱因斯坦的公式E＝V²M，提高速度V。依据风力发电机的功率计算公式：N＝V³D²K/2080，千瓦。式中：V------风速，米/秒；D------风轮直径，米；K------风能利用系数，K≤0.455。显而易见，风速V³是提高风力发电机功率最重要性参数，然而，风速是大自然给定的，人们只能是加大风轮直径D²，提高风能利用系数K，但仍受到设备材料強度、科技含量及风电成本的制约。另一方面，目前现有风车迎风面中心部分气流的风能几乎无法有效利用，很大面积的风能穿心而过，有效利用风车迎风面中心部分风速V³的风能，意义重大。

(三)、发明内容

本发明的目的是设计一种有效利用风车迎风面中心部分风速V³的翼前导流罩增能风力发电，以有效提高风能利用率。

为此目的，本发明采用如下技术方案，翼前导流罩增能风力发电包括发电系统和翼前导流罩增能器；发电系统包括风车螺旋桨叶片和与之相连的发电机，将风能转换成电能；翼前导流罩增能器包括翼前导流轴的一端与风车机头轴向相连接，另一端与翼前导流罩增能器相连接，将风车迎风面中心部分的气流导向风车螺旋桨叶片的中、尾端，并直接作用在风车叶片的最佳受力迎风面上，起到翼前导流增能的作用。

翼前导流罩增能风力发电利用风力推动产生电能，当风吹向风车迎风面时，风力通过翼前导流罩增能器的作用，类同于航天卫星发射器的导流罩，使气流导向风车叶片的中、尾端，相当于将风车迎风面中心部分风速V³的风能，转移到风车叶片的中、尾端，并直接作用在风车叶片的最佳受力迎风面上，加大风速的同时又提高风车的转速，起作四两拨千斤的扛杆作用，增强风车螺旋桨带动发电机的工作能力，起到有效利用风能的翼前导流增能作用，从而达到有效提高风能利用率的目的。

由于上述解决方案中采用的翼前导流罩增能风力发电，它可十分方便地通过翼前导流罩增能器的作用下，将风车迎风面中心部分气流导向风车叶片的中、尾端，大大提高风车叶片中、尾端的风速V³，起作四两拨千斤的扛杆作用，有效利用风车迎风面中心部分风速V³的风能，加大风速的同时又提高风车的转速。导流动能产生的正压力和负压力，可十分方便地将风车翼前迎风面积之外的风能吸入，并直接作用在风车叶片的最佳受力迎风面上，有效利用风车迎风面积之外的风能，相当于增加风车的直径D²或迎风面积，增大风速及风力强度，提高风能的有效利用率，起到翼前导流增能作用，最大优点是：有效利用风能，降低风电成本。

(四)、附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作出进一步详细说明。

图1是本发明翼前导流罩增能风力发电的结构图。

(五)、具体实施方式

如图1所示，翼前导流罩增能风力发电包括发电系统和翼前导流罩增能器；发电系统包括风车螺旋桨叶片[4]和与之相连的发电机[3]，将风能转换成电能；翼前导流罩增能器[1]包括翼前导流轴[2]的一端与风车机头轴向相连接，另一端与翼前导流增能器[1]相连接，将风车迎风面中心部分的气流导向风车螺旋桨叶片[4]的中、尾端，并直接作用在风车螺旋桨叶片[4]的最佳受力迎风面上，起到翼前导流增能的作用。