引风式发电装置及方法

技术领域

本发明属于低碳能源技术领域，特指一种将风能高效利用进行发电的装置及方法。

背景技术

风能是一种可再生能源，具有清洁、环境效益友好等突出优势。风力发电成为当今发展最快，技术最成熟的绿色能源技术，受到全世界的高度重视并得到了广泛的开发应用。但由于目前可利用的风能资源比较分散，而且存在风向不稳定、不可控等问题，造成目前风力发电装置建设投资大、成本高，发电效率低，使用维护困难等突出问题。

发明内容

本发明旨在提供一种风能高效利用的引风式发电装置及方法，通过开发利用传统风能环境和建筑环境中的风能来提高发电过程中的电能转换效率，拓展低碳能源开发利用的技术领域，降低风能发电的设备制造和运行成本，推动低碳能源普及应用。

本发明的引风式发电装置，主要由引风道、风叶轮、发电机、连接装置和支架构成，空气通过引风道进风口进入引风道流向引风道出风口，经逐渐缩小的引风道的加速作用后汇聚到中心位置的引风道出风口快速排出，从而推动出风口附近的风叶轮旋转，带动发电机工作发电；发电机安装在引风道出口下方，发电机固定在支架上，风叶轮通过刚性或柔性的连接装置与发电机连接。

本发明引风式发电装置中的引风道由进风口向出风口形成一定角度，最大限度地减小空气流动阻力，具体形状、角度视装置的具体应用环境而定，使其最大限度利用自然风，减少自然风风量的损失。

本发明引风式发电装置中的若干引风道组合成一个整体在水平圆周上将自然风分隔引导，引风道数量及具体形状视装置的具体应用环境而定，使其最大限度利用各个方向吹来的自然风，可以克服不同季节因风向变化造成的不利影响。

本发明引风式发电装置中支架采用桁架结构，支架与引风道相连接，使若干引风道形成水平圆周排列的一个整体，这种结构支撑更加稳固，强度高，安装灵活，施工方便。

本发明引风式发电装置中发电机为直流发电机、交流发电机、飞轮蓄电装置或其他通用蓄电池储能装置，视具体工作环境和应用要求进行选型。

本发明引风式发电装置中风叶轮为单层风叶轮、多层风叶轮、异型风叶轮或通用风叶旋转装置，具体形状、角度、数量视装置的具体应用环境而定，使其最大限度利用引风道加速后的自然风。

本发明引风式发电装置中，发电机放置在引风道下方，刚性或柔性连接装置将风叶轮与发电机相连，发电机由风叶轮带动发电，这种结构方式使整个装置的体积减小，结构稳固，重心低，发电机的震动和噪音更小。

本发明引风式发电装置中的支架可充当底座独立使用或作为支撑依附使用，可在滩涂、沙漠、草原、山区等风能集中的地区建立发电场，或安装在建筑物顶部与其结合使用，或在灯杆、线杆等竿式建筑物上结合使用，或与电塔、通讯塔等塔式建筑物上使用，可大规模并网发电也可以小规模使用。

与目前公知的风力发电设备相比，本发明所形成的引风式发电装置，可以取得下列有益效果：

1，全风向──本发明产品不存在风向问题，无需风向调节机构，来自任何方向的自然风力均可利用。

2，可靠性强──本发明产品结构简单、操作简便，运行平稳，防护能力强，工作可靠，故障率低。

3，应用范围广──本发明产品几乎可适应于一切需要发电的场合使用，既符合平原、山地、草场、林场等普通地理环境下的发电要求，也符合盆地、丘陵、沙漠、戈壁等特殊地理环境的发电需要，甚至可以将本发明产品耸立使用于城镇建筑群中，或安装在建筑物顶部与其结合使用，或在灯杆、线杆等竿式建筑物上结合使用，或与电塔、通讯塔等塔式建筑物上使用，应用范围广。

4，另外，本发明产品还有工作环境安静，无需燃油、无噪声、无污染等绿色环保优点，市场空间广阔，具有极高的经济附加价值和社会使用价值。

附图说明

图1 ：本发明引风式发电装置工作原理图剖面主视图。

图2 ：本发明引风式发电装置工作原理图俯视图。

图中：1- 引风道出风口，2- 风叶轮，3- 连接装置，4- 发电机，5- 引风道，6- 引风道进风口，7- 支架。

具体实施方式

本发明引风式发电装置中，引风道 5 沿支架 7 的水平圆周均匀分布，引风道 5设置数量根据应用场合而定，使其能够最大限度地利用从各个方向吹来的自然风，自然风从引风道进风口 6 到引风道出风口 1 的截面逐渐小，从而根据流体力学的基本原理来实现对引风道 6 内自然风的加速作用；风叶轮 2 安装在引风道出风口 1 附近，风叶轮 2通过连接装置 3 与发电机4 连接，发电机 4 固定在支架 7 上，经引风道 6 加速后的自然风从引风道出风口 1 处快速流出，推动风叶轮 2 旋转，从而带动发电机 4 工作发电。

本发明引风式发电装置的具体发电方法是：在有风状态下，自然风从四周的引风道进风口 6 进入引风道 5 并流向引风道出风口 1 ，依据流体力学基本原理，通过渐缩型的引风道的加速作用后由顶部的引风道出风口 1 处快速流出，推动引风道出风口 1 处的风叶轮 2 旋转，风叶轮 2 带动发电机 4 工作发电。