浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高空發(fā)電裝置系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電是一種無污染的新能源，但風(fēng)力發(fā)電仍然存在其弊端，比如低頻噪聲，所以風(fēng)電需要建造在人煙稀少的地區(qū)，在一定半徑內(nèi)是不可以有人居住的。
[0003]近年來風(fēng)力發(fā)電機都往越來越高大的方向發(fā)展，但這也使得塔柱成本上升，塔柱愈長愈高也引起安全性上的疑慮，受到塔柱的限制，一般風(fēng)力發(fā)電機只能固定原地不動，并且也必須選擇良好風(fēng)場，往往在適當(dāng)?shù)娘L(fēng)場大量設(shè)置，因此風(fēng)力發(fā)電往往被歸類為集中式能源，同時低空風(fēng)速的不穩(wěn)定導(dǎo)致發(fā)電機組的功率不穩(wěn)定，在并網(wǎng)上又是一大困。如今風(fēng)力發(fā)電機都往越來越高大的方向發(fā)展，但這也使得塔柱成本上升，塔柱愈長愈高也引起安全性上的疑慮。
[0004]隨著對風(fēng)力發(fā)電的研宄，脫離固定發(fā)電機塔，利用高空氣流發(fā)電是一種全新的風(fēng)電形式。高空風(fēng)力發(fā)電比起主流的塔式技術(shù)，有許多優(yōu)點，由于愈高的空中，氣流愈穩(wěn)定，發(fā)電效果也愈好，比起使用塔柱，脫離塔柱可省下塔柱成本，而還能讓風(fēng)機位于比塔柱所能及的范圍更高的空中。
[0005]浮空式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施可以在300米左右的高度懸浮，高空強陣風(fēng)可以提供持續(xù)穩(wěn)定的氣流。并且飄浮式技術(shù)一定范圍內(nèi)沒有地域限制，可以機動調(diào)度，支持臨時須用電的偏遠地區(qū)，如臨時性工程、偏遠工業(yè)場址礦場等。
[0006]浮空式風(fēng)力發(fā)電組囊體內(nèi)使用的是氦氣，與地面之間通過高強度的繩索連接，回收方便，并將電力通過電纜傳遞至地面。若想進行檢修可通過回收架將繩索與線纜回收至地面。因此，發(fā)展浮空式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)具有很好的前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了提供一種利用高空風(fēng)能發(fā)電的浮空式風(fēng)力發(fā)電裝置。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:將氣囊飛艇做成浮在高空的風(fēng)力發(fā)電機承載裝置，同時利用風(fēng)洞加大氣體流速的原理，將裝載風(fēng)力發(fā)電機的氣囊飛艇上升至300米左右的高空，利用高速穿過氣囊飛艇風(fēng)洞的氣流推動風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電作業(yè)；氣囊飛艇通過繩索固定在地面的回收固定架上，使氣囊飛艇在一定范圍內(nèi)作業(yè)。
[0009]本發(fā)明浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由氣囊飛艇、風(fēng)力發(fā)電機裝置和回收裝置組成；氣囊飛艇呈錐形筒狀，沿軸線的風(fēng)洞從入口到出口逐漸變小，內(nèi)部由骨架支撐，外部包裹厚度均勻的氣囊，外壁上半身和先半身分別固定設(shè)置有兩個上尾翼和兩個下尾翼；風(fēng)力發(fā)電機裝置由風(fēng)力發(fā)電機、夾具和支撐桿組成，風(fēng)力發(fā)電機通過夾具和支撐桿固定在氣囊飛艇的風(fēng)洞中，風(fēng)力發(fā)電機的葉輪朝向風(fēng)洞大端開口方向；回收裝置固定在地面上，通過四根繩索固定牽引在氣囊飛艇的大端前沿下側(cè)均勻分布的四個點上。
[0010]所述的兩個下尾翼沿氣囊飛艇中間豎直方向?qū)ΨQ布置，兩翼間夾角為50度-80度；兩個下尾翼沿氣囊飛艇中間豎直方向?qū)ΨQ布置，兩翼間夾角為140度-180度。
[0011]上尾翼遇到空氣來流反向改變時，可以利用空氣動力調(diào)節(jié)方向與改變后的風(fēng)向一致。下尾翼利用空氣動力增大飛艇囊體升力，使飛艇能夠穩(wěn)定的飛行。
[0012]所述的氣囊飛艇的內(nèi)壁均勻布置有3個支撐桿固定點。
[0013]所述的夾具外壁上均勻布置有3個支撐桿安裝板，其上開設(shè)螺栓口。
[0014]所述的支撐桿呈Y字形結(jié)構(gòu)，岔口端固定安裝在夾具外壁的安裝板上，另一端固定安裝在氣囊飛艇內(nèi)壁的支撐桿固定點上。
[0015]所述的支撐桿分3個方向呈120°均勻分布支撐，一支與氣囊飛艇I豎直布置安裝。其作用是，易于安裝，各桿受力均勻。
[0016]所述的風(fēng)力發(fā)電機與氣囊飛艇重心重合安裝，采用TN供電系統(tǒng)，電力輸出線沿繩索布置連接逆變器回收裝置上的儲電裝置。
[0017]所述的回收裝置包括繩索、繞線裝置、儲電裝置和氣囊飛艇支架；四根繩索分別獨立牽引在回收裝置和氣囊飛艇之間，每根繩索的一端固定連接在繞線裝置上，另一端固定連接在氣囊飛艇外壁大端前沿最低點。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:設(shè)備安裝方便、機動性強、可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電；回收維修方便、生產(chǎn)周期調(diào)節(jié)方便；生產(chǎn)成本低。
【附圖說明】
[0019]附圖1為本發(fā)明連接布置示意圖；
[0020]附圖2為本發(fā)明氣囊飛艇正面示意圖；
[0021]附圖3為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機安裝示意圖；
[0022]附圖中:氣囊飛艇1、上尾翼11、下尾翼12、支撐桿固定點13、風(fēng)力發(fā)電機裝置2、風(fēng)力發(fā)電機21、夾具22、安裝板221、支撐桿23、回收裝置3、繩索31。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明:
[0024]本發(fā)明浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由氣囊飛艇1、風(fēng)力發(fā)電機裝置2和回收裝置3組成；氣囊飛艇I呈錐形筒狀，沿軸線的風(fēng)洞從入口到出口逐漸變小，內(nèi)部由骨架支撐，外部包裹厚度均勻的氣囊，外壁上半身和先半身分別固定設(shè)置有兩個上尾翼11和兩個下尾翼12 ;風(fēng)力發(fā)電機裝置2由風(fēng)力發(fā)電機21、夾具22和支撐桿23組成，風(fēng)力發(fā)電機21通過夾具22和支撐桿23固定在氣囊飛艇I的風(fēng)洞中，風(fēng)力發(fā)電機21的葉輪朝向風(fēng)洞大端開口方向；回收裝置3固定在地面上，通過四根繩索31固定牽引在氣囊飛艇I的大端前沿下側(cè)均勻分布的四個點上。
[0025]所述的兩個上尾翼11沿氣囊飛艇I中間豎直方向?qū)ΨQ布置，兩翼間夾角為50度-80度；兩個下尾翼12沿氣囊飛艇I中間豎直方向?qū)ΨQ布置，兩翼間夾角為140度-180度；上尾翼11頂端分別安裝避雷針，引線通過氣囊外壁連接到繩索31，沿繩索31接地。
[0026]所述的氣囊飛艇I的內(nèi)壁均勻布置有3個支撐桿固定點13。
[0027]所述的夾具22外壁上均勻布置有3個支撐桿安裝板221，其上開設(shè)螺栓口。
[0028]所述的支撐桿23呈Y字形結(jié)構(gòu)，岔口端固定安裝在夾具22外壁的安裝板221上，另一端固定安裝在氣囊飛艇I內(nèi)壁的支撐桿固定點12上。
[0029]所述的支撐桿23分3個方向呈120°均勻分布支撐，一支與氣囊飛艇I豎直布置安裝。
[0030]所述的風(fēng)力發(fā)電機21與氣囊飛艇I重心重合安裝，采用TN供電系統(tǒng)，電力輸出線沿繩索31布置連接逆變器回收裝置3上的儲電裝置。
[0031]所述的回收裝置3包括繩索31、繞線裝置、儲電裝置和氣囊飛艇支架；四根繩索31分別獨立牽引在回收裝置3和氣囊飛艇I之間，每根繩索31的一端固定連接在繞線裝置上，另一端固定連接在氣囊飛艇I外壁大端前沿最低點。
【主權(quán)項】
1.一種浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，整體框架結(jié)構(gòu)由鈑金焊接制成，其特征在于:由氣囊飛艇(I)、風(fēng)力發(fā)電機裝置(2)和回收裝置(3)組成；氣囊飛艇(I)呈錐形筒狀，沿軸線的風(fēng)洞從入口到出口逐漸變小，內(nèi)部由骨架支撐，外部包裹厚度均勻的氣囊，外壁上半身和先半身分別固定設(shè)置有兩個上尾翼(11)和兩個下尾翼(12);風(fēng)力發(fā)電機裝置(2)由風(fēng)力發(fā)電機(21)、夾具(22)和支撐桿(23)組成，風(fēng)力發(fā)電機(21)通過夾具(22)和支撐桿(23)固定在氣囊飛艇(I)的風(fēng)洞中，風(fēng)力發(fā)電機(21)的葉輪朝向風(fēng)洞大端開口方向；回收裝置(3)固定在地面上，通過四根繩索(31)固定牽引在氣囊飛艇(I)的大端前沿下側(cè)均勻分布的四個點上。
2.如權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:兩個上尾翼(11)沿氣囊飛艇(I)中間豎直方向?qū)ΨQ布置，兩翼間夾角為50度-80度；兩個下尾翼(12)沿氣囊飛艇(I)中間豎直方向?qū)ΨQ布置，兩翼間夾角為140度-180度；上尾翼(11)頂端分別安裝避雷針，引線通過氣囊外壁連接到繩索(31)，沿繩索(31)接地。
3.如權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:氣囊飛艇(I)的內(nèi)壁均勻布置有3個支撐桿固定點(13)。
4.如權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:夾具(22)外壁上均勻布置有3個支撐桿安裝板(221)，其上開設(shè)螺栓口。
5.如權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:支撐桿(23)呈Y字形結(jié)構(gòu)，岔口端固定安裝在夾具(22)外壁的安裝板(221)上，另一端固定安裝在氣囊飛艇(I)內(nèi)壁的支撐桿固定點(12)上。
6.如權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的支撐桿(23)分3個方向呈120°均勻分布支撐，一支與氣囊飛艇(I)豎直布置安裝。
7.如權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:風(fēng)力發(fā)電機(21)與氣囊飛艇⑴重心重合安裝，采用TN供電系統(tǒng)，電力輸出線沿繩索(31)布置連接逆變器回收裝置(3)上的儲電裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:回收裝置(3)包括繩索(31)、繞線裝置、儲電裝置和氣囊飛艇支架；四根繩索(31)分別獨立牽引在回收裝置(3)和氣囊飛艇(I)之間，每根繩索(31)的一端固定連接在繞線裝置上，另一端固定連接在氣囊飛艇(I)外壁大端前沿最低點。
【專利摘要】本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用高空風(fēng)能發(fā)電的浮空式風(fēng)力發(fā)電裝置；由氣囊飛艇、風(fēng)力發(fā)電機裝置和回收裝置組成；氣囊飛艇呈錐形筒狀，沿軸線的風(fēng)洞從入口到出口逐漸變小，內(nèi)部由骨架支撐，外部包裹厚度均勻的氣囊，外壁上半身和先半身分別固定設(shè)置有兩個上尾翼和兩個下尾翼；風(fēng)力發(fā)電機裝置由風(fēng)力發(fā)電機、夾具和支撐桿組成，風(fēng)力發(fā)電機通過夾具和支撐桿固定在氣囊飛艇的風(fēng)洞中，風(fēng)力發(fā)電機的葉輪朝向風(fēng)洞大端開口方向；回收裝置固定在地面上，通過繩索固定牽引在氣囊飛艇的大端前沿下側(cè)；本發(fā)明的有益效果在于：設(shè)備安裝方便、機動性強、可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電；回收維修方便、生產(chǎn)周期調(diào)節(jié)方便；生產(chǎn)成本低。
【IPC分類】F03D5-00, F03D11-04, F03D9-00
【公開號】CN104847590
【申請?zhí)枴緾N201510280624
【發(fā)明人】劉雄飛, 白忍剛, 郭曉超, 蔡昌亨, 陳文嘉, 尹彤
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月28日