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CN1614231A - 密封轮斗式风力发电机组 - Google Patents

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CN1614231A
CN1614231A CNA2004100984755A CN200410098475A CN1614231A CN 1614231 A CN1614231 A CN 1614231A CN A2004100984755 A CNA2004100984755 A CN A2004100984755A CN 200410098475 A CN200410098475 A CN 200410098475A CN 1614231 A CN1614231 A CN 1614231A
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CN
China
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wind
energy
bucket wheel
guiding tube
sealed bucket
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CNA2004100984755A
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English (en)
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丁陶生
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Individual
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及了一种密封轮斗式风力发电机组，它利用引风筒，也可以利用平房、楼房和引风筒联合组成大型引风器，把风能集中起来用密封轮斗式风力发电机组发电，可用于北方寒冷地区、山区、边远地区、边防哨所、海岛、农村和北方的大、中、小城市供电、取暖。大风时期可向电网输电的风力发电装置。

Description

密封轮斗式风力发电机组
技术领域
本发明涉及一种高效率，大功率的风力发电装置。
背景技术
已有的各种风力发电装置都存在着功率小，效率低，实用价值不大的缺点，由于一次能源日渐减少石油资源面临枯竭，油价将长期在高位运行，且环境污柒，温室效应等问题，开发和充分利用可再生的潜力巨大的清洁能源——风能，也已成为十分迫切的课题了。
发明内容
本发明的目的是制造一种功率大，效率高的风力发电机组，提供一种结构简单，易于加工制造，几乎没有发电成本，即能在农村，山区，边远地区，边防消所、海岛等输电架线困难，能源短缺地区，又能在北方，尤其是多风寒冷地区的大、中、小城市更能发挥重要作用的风力发电装置。
密封轮斗式风力发电机组的主要部件是：
一、引风筒，引风筒的构造如图一、二所示构造十分简单，就是用铁皮水泥预制板等围成一个喇叭口(图1)水泥预制板两侧同大地紧紧连结铁皮和与地面连接的固定架做顶盖，这种喇叭口方向是可调节的，可以正对着风向接受风力，把大面积，大体积的风量集中起来加以利用，也可以把房子，尤其是楼房与引风筒联合组成一个或多个大喇叭口如图二、三、所示。因为房子，尤其是楼房本身就是未被利用的能挡风的特大墙，一排房子或一座，两座，或多座楼房的面积，体积很大很大，能把风能集中起来后具有令人惊叹的巨大能量，这就为多台发电机发出强大的电力提供了免费的清洁能源。平房，楼房绝大多数是座北朝南的，风、一般多为北风、西北风、和偏北风，门一般多为面南而开，风吹在北墙，一般家庭或办公楼窗户密封较好，冬季在北方地区，尤其是大风时期，是没有人会开窗户的，因此利用平房或楼房顺便做成引风性能的形式与人们的生活习惯没有任何矛盾，而且给这些人们带来了电费很低的电能家用，尤其是冬季的取暖洗浴，给这些人们带来了幸福和金钱，给国家解决了燃料和运输问题，在大风时期由于风力很大集中后的能量非常大，可把多余电能储存起来，或向电网送电。
二、密封轮斗机(风车)，如图，一、四所示，结构很简单，角钢做骨架，铁皮做轮斗，被引风导筒包围了半周间隙由大到小即可，引风导筒三面包围轮斗的三个面形成一个凹形槽与轮斗的“咬合体”。
由于有了大面积的喇叭口，伟大的大气层的风云变换把大量的空气分子自动“压入”引风筒，体积由大变小，根据玻意耳——马略特定律“一定质量的气体，在温度不变时，气体的压强跟它的体积成反比”，这就是说，结构极简单的投资极少的喇叭口原来实际上是一个自动化的压缩机，设它的体积为V1时压强为P1，体积为V2时压强为P2，那么：
                       P1V1＝P2V2
所以说风流到了密封轮斗机做功时，它的压强增加了许多倍，也就是说引风筒把大面积大体积的分散风能集中到了一个焦点，而成为一个巨大的即熟悉又陌生的“新”能源。
由于喇叭口的作用二、三级风通过齿轮变速就可以发电，启动一台或两台，七八级以上大风时，集中后的风能极大极大，通过齿轮传动变速必须安装多台发电机，风大时启动若干台机发电。
密封轮斗机(风车)的大轴(图一中的8)安装在地平面以上的半个轮斗接受集中后风力做功，地平面以下的半个轮斗与传动齿轮一起带动发电机发电，发电机工作室在城市或人多地少的乡镇，可设在地下，因为大风多发生在北方地区，而北方严寒，即可便于保温，减少基建投资，又可减少地面建筑，节省用地。
三、传动齿轮和发电机，由于二、三级风和七八级大风的能量之差太大，而发电机的转速是固定的，它们之间的功率和转速，全靠传动齿轮的调节，机房应有人照着，调节。
附图说明
图1是本发明主要部件组装示意图。
图2是本发明利用平房做引风筒的示意图。
图3是本发明利用两排平房或两座楼房做引风筒的示意图。
图4是本发明密封轮斗机剖面工作原理示意图。
图5是已有叶片式风车剖面工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的祥细描述：
图1中的10是东西各一个的发电机，东西各一个发电机的增速传动齿轮9、风机大轴8、传动大齿轮7、轮斗6。
图1中箭头所指的方向是风向1、东部水泥预制板引风墙2、西部水泥预制板引风墙3、东西两部固定水泥预制板的角钢架4、半园形的引风顶盖和与地面固定的骨架结构5、这五个部件就可以把分散的风能集中到一个焦点部分。轮斗6、被引风筒三面包围自然形成一个凹形槽。凹形槽与轮斗的间隙由大到小虽然只包围了半周到出口之前已经形成了间隙很小的密封关系，可对照图四本机的工作原理图，那么到底本机几级风能发出多少电量？它是不是一个发明呢？这就不得不同已有的风力发电机进行比较了。已有的风力发电机没有引风筒，更没有利用房子来做引风筒的，这很容易比较出，本机的引风筒结构能把大面积的风能集中起来，现有的叶片式(轴流式)的风机，叶片的直径只有几米，就以4-6米为例，它的园面积只有12.56——28平方米多一点，而本机的喇叭口宽至少设计为20米，高10米，它的面积就是200平方米，是已有风机的7——15.9倍若利用房子，尤其是多座楼房挡风与引风筒联合组成特大型的喇叭口，可能就是它的100多倍或1000多倍，更重要的是它的工作原理，叶片式的风力发电机，它的工作原理如图五所示，图中是叶片断面的剖面图，尽管风向垂直而来，到了流线型的叶片上形成一个夹角α那么叶片所能接受的力只有风速的力乘以Cosα，也就是说风流所具有的能量只有一小部分能量交给了叶片做功，大部分能量只是同叶片“擦肩而过”，一走了之，没有对叶片做功，也就是说12.56——28平方米面积中通过风流的能量再乘以Cosα，设风力在风机转动后的园面积内具有的能量为P叶片做为能量交换器接受到的能量为W。
                     即：W＝P Cosα
只有一小部分风能被利用，而密封轮斗是在密封状况下的压动，推动，也就说是轮斗的面积乘以风力(压强)。除了极少数的漏风现象损失一点点能量，绝大部分能量作用在压，推轮斗上，设轮斗的面积为S，风力的压强为P。轮斗做为能量交换器的容器所能接受到的能量W(力)减去1-2％的间隙漏气。
                     即W＝SP--SP2％
所以密封轮斗机的效率为90％以上，绝大部分风能被利用，这不能不说这是一个巨大的进步！所谓轮斗的“斗”说明是一个容器，能把风(大气分子)装在里面，少等片刻留下动能再走不迟。这就是能量(或力)的交换需要时间，需要物体的“宏观位移”。而绝不是“擦肩而过”，“一走了之”。
由于引风筒集中的风能是已还有风力发电机的7——15.9倍和70倍、700倍。轮斗机的效率是叶片式机效率的两倍以上，可以说密封轮斗式风力发电机组每一个的功率至少是已有各种风力发电机每一个功率的20多倍到1000多倍。

Claims (2)

1、一种密封轮斗式风力发电机组，它主要由引风筒，引风墙(包括利用平房和楼房)引风顶盖，密封轮斗式风车，传动齿轮和发电机组成，其特征在于，引风筒，引风墙(包括利用平房和楼房)引风顶盖，能把大自然中巨大而分散的风能集中起来为开发利用创造了一个必不可少的条件。
2、根据权利要求1所述的密封轮斗式风力发电机组，其特征在于，由凹形槽和密封轮斗咬合组成，可把风力的绝大部分动能转换成机械能，发电或直接带动各种机器做功。
CNA2004100984755A 2004-12-13 2004-12-13 密封轮斗式风力发电机组 Pending CN1614231A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2004100984755A CN1614231A (zh) 2004-12-13 2004-12-13 密封轮斗式风力发电机组
CNA2005100721167A CN1740558A (zh) 2004-12-13 2005-05-25 广口聚风密封轮斗式风力发电机组系列

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CNA2004100984755A CN1614231A (zh) 2004-12-13 2004-12-13 密封轮斗式风力发电机组

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8257018B2 (en) 2010-01-14 2012-09-04 Coffey Daniel P Wind energy conversion devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8257018B2 (en) 2010-01-14 2012-09-04 Coffey Daniel P Wind energy conversion devices
US10253755B2 (en) 2010-01-14 2019-04-09 Daniel P. Coffey Wind energy conversion devices

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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication