CN207974909U - 一种自导向微风发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自导向微风发电设备包括避雷装置、喇叭状集风器、风力发电机、加速管、管状塔、凸台、底座、导向板、滚珠和滚珠板；管状塔的下端与凸台连接，管状塔的顶端安装有具有通风口的避雷装置；管状塔通过滚珠能够相对于地面360°水平旋转；滚珠板具有滚珠轨道；管状塔上均布有至少两个喇叭状集风器；加速管均布于管状塔上，其数量与喇叭状集风器的数量相同；一个加速管与一个喇叭状集风器对应连通，两者的中轴线共线；加速管呈两端粗中间逐渐变细的结构，一端与管状塔连接，另一端的泄风口的尺寸小于喇叭状集风器的集风口的尺寸；风力发电机安装于加速管中的最细位置处；相邻两个加速管之间安装有一个垂直于水平面的导向板。

Description

一种自导向微风发电设备

技术领域

本实用新型涉及风能发电装置，具体是一种自导向微风发电设备。

背景技术

伴随着全球传统能源的告急，世界各国越来越重视对各种可再生清洁能源的利用。风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射和环境污染，取之不尽用之不竭。目前的风力发电技术已经相对成熟，利用风力吹动风叶旋转，将风能转化为机械能带动发电装置工作，从而产生可供利用的电能。风车式发电设备目前应用最为广泛，但是对叶片的材料，强度要求较高，并且难以维修保护。风车式发电设备的发电效率以及对风能的利用率较低，并且对环境要求较高，需要较强的气流，无法确定集风端始终对准强风方向。对于风力资源相对匮乏，并且风的来向不确定的环境，难以很好的完成发电任务。现已有类似专利：

(1)一种导风式聚风发电***，其特点是：集风筒为竖向布置的直筒，集风筒上端有集风头，集风筒内有导风罩，导风罩为锥形，其上端呈封闭状，底部四周布有口径自上而下逐渐变小的聚风管道，通过两级风力发电机进行发电。详见专利CN201320118949.2。这种设计的缺陷在于：1.集风头收集的风经过弯曲的风管到达竖直集风筒时，会损失大量的风能；2.无法确保集风口始终处于迎风的方向。

(2)一种万向聚风的风能发电方法，其特点是：采用低品位风能万向汇聚加速装置和风力发电机进行发电。万向集风罩的周向设置多个进风口，集风罩内壁上衔接多个上挡板，实现风的只进不出；风流经风力机后从单向出风罩流出，出风罩内壁上设有多个下挡板，实现风的只出不进。这种设计的缺陷在于，当风能进入集风罩时，由于挡板的阻力，会使风速大大降低，风能损耗，并且进入集风罩的风能减少，大大的降低了风能的利用率，同时出风罩的下挡板也会阻挡风的流出。详见专利CN201610994568.9。

(3)一种聚风发电设备，其特点是：聚风筒里至少安装两台风力发电机，喇叭口进风是前面一台风力发电机转动发电，风能余量进入进风道使第二台风力发电机转动发电。这种设计的缺陷在于：当风向不确定的情况下，无法使进风口始终朝向风力较强的方向，不能够最大程度的利用风能。详见专利CN201610733454.9。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种自导向微风发电设备。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种自导向微风发电设备，其特征在于该设备包括避雷装置、喇叭状集风器、风力发电机、加速管、管状塔、凸台、底座、导向板、滚珠和滚珠板；

所述底座固定在地面上；所述凸台安装于底座上；所述管状塔的下端与凸台连接，管状塔的顶端安装有具有通风口的避雷装置；所述管状塔通过滚珠能够相对于地面360°水平旋转；所述滚珠板具有滚珠轨道；管状塔上均布有至少两个喇叭状集风器；所述加速管均布于管状塔上，其数量与喇叭状集风器的数量相同；一个加速管与一个喇叭状集风器对应连通，两者的中轴线共线；所述加速管呈两端粗中间逐渐变细的结构，一端与管状塔连接，另一端的泄风口的尺寸小于喇叭状集风器的集风口的尺寸；所述风力发电机安装于加速管中的最细位置处；相邻两个加速管之间安装有一个垂直于水平面的导向板。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)当风由喇叭状集风器的大喇叭口进入后，随着喇叭口径的逐渐缩小，风速逐渐增大，当到达喇叭的后端出口时，风速已经提高很多，起到了增速的作用。喇叭状集风器的数量及其集风口的形状可依据具体工作环境设定，以增大集风效果提高效率，克服了集风口单一聚风效率较低的问题，减少了能量损失。

(2)加速管利用文丘里效应，管道径口逐渐缩小再增大，再次提高进入管道内的风速，加快其对内部风力发电机的驱动，从而产生更多的电能。转化电能之后的风从尾部的喇叭状小口排出，重归自然，循环利用。

(3)风力发电机一体化安装在加速管内部，不仅节省空间，还可以将风能的利用率最大化，同时避免风力发电机裸露在外，避免了环境对风力发电机的侵蚀，对风力发电机起到了保护作用。

(4)底座圆台降低重心，管状塔通过滚珠能够相对于地面360°水平旋转，实现自导向，使集风口始终朝向风力较强的方向。

(5)两个加速管之间安装垂直于水平面的导向板，起到导风的作用，确保集风口始终处于迎风方向。

(6)管状塔顶端是一个避雷装置，有效的保护发电设备。同时通风口使风自然流通，减小了风的阻力和对塔柱的冲击。

附图说明

图1是本实用新型自导向微风发电设备一种实施例的整体结构轴测示意图；

图2是本实用新型自导向微风发电设备一种实施例的整体结构右视示意图；

图3是本实用新型自导向微风发电设备一种实施例的整体结构主视示意图；

图4是本实用新型自导向微风发电设备一种实施例的整体结构右视示意图；(图中：1避雷装置、2喇叭状集风器、3风力发电机、4加速管、5管状塔、6凸台、7底座、8导向板、9滚珠、10滚珠板)

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种自导向微风发电设备(参见图1-4，简称设备)，其特征在于该设备包括避雷装置1、喇叭状集风器2、风力发电机3、加速管4、管状塔5、凸台6、底座7、导向板8、滚珠9和滚珠板10；

所述底座7为圆形固定在地面上；所述凸台6为圆形安装于底座7上，用来安装管状塔5；所述管状塔5的下端与凸台6连接，管状塔5的顶端安装有具有通风口的避雷装置1，避雷装置1起到了减小风阻、保护管状塔的作用；所述管状塔5通过滚珠9能够相对于地面360°水平旋转；所述滚珠板10具有滚珠轨道，用于为滚珠9的运动提供运动轨道；管状塔5上均布有至少两个喇叭状集风器2，可根据实际情况调整集风器2的个数，管状塔5的高度可依据集风器2的个数进行调整；所述加速管4均布于管状塔5上，其数量与喇叭状集风器2的数量相同；一个加速管4与一个喇叭状集风器2对应连通，两者的中轴线共线；所述加速管4呈两端粗中间逐渐变细的结构，一端与管状塔5连接，另一端的泄风口的尺寸小于喇叭状集风器2的集风口的尺寸；所述风力发电机3安装于加速管4中的最细位置处；相邻两个加速管4之间安装有一个垂直于水平面的导向板8；

所述喇叭状集风器2的集风口的形状为圆形或者方形；为了防止鸟或者其他昆虫进入喇叭状集风器2，在喇叭状集风器2的集风口处安装有保护网(图中未画出)。

实现管状塔5能够相对于地面360°水平旋转的两种机械结构方案是：滚珠板10固定于底座7上；滚珠9位于滚珠板10的滚珠轨道中，上端与圆形凸台6接触，使凸台6能够相对于地面360°水平旋转；滚珠板10固定于圆形凸台6上；滚珠9位于滚珠板10压板10的滚珠轨道中，上端与管状塔5接触，使管状塔5能够相对于地面360°水平旋转；

本实用新型自导向微风发电设备的工作原理和工作流程是：近地面方向不确定的风源吹向发电设备，喇叭状集风器2以及导向板8根据风力强度大小，通过滚珠9在水平面上旋转，管状塔5自动调整方向，使喇叭状集风器2始终朝向风力较强的方向。管状塔5上竖直分布若干个喇叭状集风器2，对于不同高度，不同方向的风源都能高效完好的将风源聚拢在喇叭状集风器2中。进入喇叭状集风器2的风源通过管状塔5进入加速管4将风提速，风吹动风力发电机3的扇叶高速旋转，将动能转化为电能。最终实现风能转化为电能。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (5)

1.一种自导向微风发电设备，其特征在于该设备包括避雷装置、喇叭状集风器、风力发电机、加速管、管状塔、凸台、底座、导向板、滚珠和滚珠板；

所述底座固定在地面上；所述凸台安装于底座上；所述管状塔的下端与凸台连接，管状塔的顶端安装有具有通风口的避雷装置；所述管状塔通过滚珠能够相对于地面360°水平旋转；所述滚珠板具有滚珠轨道；管状塔上均布有至少两个喇叭状集风器；所述加速管均布于管状塔上，其数量与喇叭状集风器的数量相同；一个加速管与一个喇叭状集风器对应连通，两者的中轴线共线；所述加速管呈两端粗中间逐渐变细的结构，一端与管状塔连接，另一端的泄风口的尺寸小于喇叭状集风器的集风口的尺寸；所述风力发电机安装于加速管中的最细位置处；相邻两个加速管之间安装有一个垂直于水平面的导向板。

2.根据权利要求1所述的自导向微风发电设备，其特征在于所述喇叭状集风器的集风口的形状为圆形或者方形。

3.根据权利要求1所述的自导向微风发电设备，其特征在于喇叭状集风器的集风口处安装有保护网。

4.根据权利要求1所述的自导向微风发电设备，其特征在于滚珠板固定于底座上；滚珠位于滚珠板的滚珠轨道中，上端与圆形凸台接触，使凸台能够相对于地面360°水平旋转。

5.根据权利要求1所述的自导向微风发电设备，其特征在于滚珠板固定于圆形凸台上；滚珠位于滚珠板压板的滚珠轨道中，上端与管状塔接触，使管状塔能够相对于地面360°水平旋转。