CN104806442B - 一种空中漂浮式风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空中漂浮式风力发电机,风力发电机安装在气囊顶部,气囊的一侧设有进风口,气囊的底部设有排风口,气囊内部充有密度低于空气的气体,气囊设有与地面连接的绳缆牵引装置。空气倍增器为双层壁套筒,双层壁套筒内部即为轴向的引凤通孔;双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道,环形进风通道的左端口设有出风缝隙,环形进风通道的右端口和引凤通孔的右端口均连通进风口,出风缝隙位于气囊内;空气倍增器的左端口高于右端口。本发明利用空气倍增器吸引更多的风从引凤通孔进入气囊,吹出原来风速15倍的风,同时排风孔向下排风推动气囊上浮,经过加热的空气使气囊上浮到更高的高度,获取更强的风动力,提高风力发电机的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种可方便调节空间高度的风力发电机,属发电技术领域。
背景技术
风力发电机的发电效率与风强度有直接关系,风强度越高,风叶旋转速度越快,风叶带动发电机发出的电量越多。现有技术中的风力发电机大多固定在塔架上,塔架固定在地面,或者固定在建筑物的顶部,这些风力发电机只能从其固定的高度风场获得风动力,该风场强度取决于气候变化和天气变化。如果塔架固定在30米的高度,只能获得30米高度的风动力,此时50米高度的风场强度更大,但是固定的塔架不能移动上升,不能获得50米高度的风场动力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空中漂浮式风力发电机,具有可调整风力发电机的高度,获取更高强度的风场动力,提高发电效率的特点。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种空中漂浮式风力发电机,包括风力发电机和气囊,所述风力发电机安装在气囊顶部,所述气囊的一侧设有进风口,气囊的底部设有排风口,气囊内部充有密度低于空气的气体,气囊设有与地面连接的绳缆牵引装置。
述空中漂浮式风力发电机,增设空气倍增器,所述空气倍增器为双层壁套筒,所述双层壁套筒内部即为轴向的引凤通孔;双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道,环形进风通道的左端口设有出风缝隙,环形进风通道的右端口和引凤通孔的右端口均连通进风口,出风缝隙位于气囊内;空气倍增器的左端口高于右端口。
上述空中漂浮式风力发电机,增设加热装置,所述加热装置固定在引凤通孔的右端口。
上述空中漂浮式风力发电机,所述排风口设有多个,并均布在气囊的底部,排风口分别设有相适配的排风口挡风门,所述排风口挡风门的一侧铰接在排风口边沿,排风口挡风门的另一侧通过弹簧与气囊固定;在排风口挡风门上设有共用的牵引绳,所述牵引绳的一端连接各排风口挡风门,另一端穿过滑轮与地面连接;所述滑轮通过滑轮支架安装在气囊的底部。
上述空中漂浮式风力发电机,所述绳缆牵引装置包括钢丝绳、绞盘和转盘,所述转盘通过转轴固定在地面,所述绞盘固定在转盘上端面的边缘,所述钢丝绳的一端缠绕在绞盘的卷筒上,另一端通过分支钢丝绳与气囊的底部固定连接。
本发明提供的空中漂浮式风力发电机,利用空气倍增器使气囊上浮,调节风力发电机的空间高度。在本发明中,风力从进风口进入空气倍增器的环形进风通道,同时,利用出风缝隙吹出的气流产生负压,引发环形进风通道的风力增加气流流速,吸引更多的风从引凤通孔进入气囊,最高可吹出原来风速十几倍的风力。同时气囊底部的排风口向下排风,推动气囊上浮。经加热装置加热的热空气使得气囊上浮力更大,达到更高的高度,获取更强的风动力,从而提高风力发电机的功率。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图;
图2为图1中的A-A截面图。
图中各标号表示为:出风缝隙1、风力发电机2、气囊3、空气倍增器4、引风通孔5、环形进风通道6、进风口7、电加热圈8、滑轮支架9、牵引绳10、钢丝绳11、绞盘12、转盘13、排风口挡风门14、弹簧15、排风口16。
具体实施方式
见图1-2,本发明的风力发电机2安装在气囊3顶部,气囊3的一侧设有进风口7,气囊3的底部设有排风口16,气囊3内部充有密度低于空气的气体,气囊3设有与地面连接的绳缆牵引装置。在气囊3内部设置空气倍增器4,空气倍增器4为双层壁套筒,双层壁套筒内部即为轴向的引凤通孔5;双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道6,环形进风通道6的左端口设有出风缝隙1,环形进风通道6的右端口和引凤通孔5的右端口均连通进风口7,出风缝隙1位于气囊3内;空气倍增器4的左端口高于右端口。采用这种技术方案,在有风的天气,本发明可以利用进风口7进风,与放风筝的原理相同,使气囊3漂浮。风进入空气倍增器4的环形进风通道6,从出风缝隙1出来增加了压力,同时吸引更多的风从引凤通孔5进入,吹出原来风速15倍的风。气囊3底部的排风口16向下排风,推动气囊3上浮。加热装置8可以用环形电加热棒,固定在引凤通孔5的右端口,加热电源可由风力发电机2提供,热空气可使气囊3上浮到更高的高度,获取更强的风动力,使风力发电机2发出更多的电。
转盘13通过转轴固定在地面,绞盘12固定在转盘13上端面的边缘,此时在地面上操纵绞盘12,释放钢丝绳11配合气囊3上浮,通过转动转盘13,可以调整进风口7的位置,使其对准风向获得更强的风动力。由于绞盘12固定在转盘13上端面的边缘,转动转盘13时绞盘12可以获得较大的旋转半径,使气囊3跟随绞盘12和钢丝绳11转动调整方向变得更容易。排风口16分别设有相适配的排风口挡风门14,牵引绳10的一端串接在各排风口挡风门14上,牵引绳10的另一端穿过滑轮与地面连接,在地面拉动牵引绳10使排风口挡风门14开启,松开牵引绳10,弹簧15使排风口挡风门14关闭,排风口16停止排风,可使气囊3的高度下降。
绳缆牵引装置还可以在气囊3的底部均布多条绳索,每条绳索伸向不同的方向并与地面连接,根据风力变化调整各绳索的长度调整气囊3的高度,还可以调整各绳索的位置,改变进风口7方向获得更强的风动力,提高风力发电机2的效率。
Claims (3)
1.一种空中漂浮式风力发电机,其特征在于:包括风力发电机(2)、加热装置(8)和气囊(3),所述风力发电机(2)安装在气囊(3)顶部,所述气囊(3)的一侧设有进风口(7),所述加热装置(8)固定在引风通孔(5)的右端口,气囊(3)的底部设有排风口(16),气囊(3)内部充有密度低于空气的气体,气囊(3)设有与地面连接的缆索牵引装置;
增设空气倍增器(4),所述空气倍增器(4)水平设置在气囊(3)内,空气倍增器(4)为双层壁套筒,所述双层壁套筒内部即为轴向的引风通孔(5);双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道(6),环形进风通道(6)的左端口设有出风缝隙(1),环形进风通道(6)的右端口以及引风通孔(5)的右端口均连通进风口(7)。
2.根据权利要求1所述的一种空中漂浮式风力发电机,其特征在于:所述排风口(16)设有多个,并均布在气囊(3)的底部,排风口(16)分别设有相适配的排风口挡风门(14),所述排风口挡风门(14)的一侧铰接在排风口(16)边沿,排风口挡风门(14)的另一侧通过弹簧(15)与气囊(3)固定;在排风口挡风门(14)上设有共用的牵引绳(10),所述牵引绳(10)的一端连接各排风口挡风门(14),另一端穿过滑轮延伸至地面;所述滑轮通过滑轮支架(9)安装在气囊(3)的底部。
3.根据权利要求 1或2所述的一种空中漂浮式风力发电机,其特征在于:所述缆索牵引装置包括钢丝绳(11)、绞盘(12)和转盘 (13),所述转盘 (13) 通过转轴固定在地面,所述绞盘(12)固定在转盘 13 上端面的边缘,所述钢丝绳(11)的一端缠绕在绞盘(12)的卷筒上,另一端通过分支钢丝绳与气囊(3)的底部固定连接。
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