一种风能采集装置及其风力发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102384035A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102384035A(43)申请公布日2012.03.21(21)申请号201110311559.2F04B23/06(2006.01)(22)申请日2011.10.14F03B13/06(2006.01)F03B1/00(2006.01)(71)申请人朱永波地址350009福建省福州市台江区鳌兴路130号光明世家13栋202室(72)发明人朱永波(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D1/02(2006.01)F04B17/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种风能采集装置及其风力发电系统(57)摘要本发明涉及一种风能采集装置及其风力发电系统，包括立于地面的圆筒式或衔架式塔身，其特征在于：所述塔身顶端背靠背地安装有两台独立运转的水泵，两水泵的驱动转轴的末端处各安装有一台风力涡轮机，所述两台风力涡轮机的旋转方向相反，两水泵的高压出水管路经汇流后通入高压输水总管，所述高压输水总管末端设置有定量喷嘴，从喷嘴中喷射出来的高速水流驱动水轮机旋转，水轮机再驱动发电机产生电能。该风能采集装置设计合理、结构简单，有利于提高风能的利用率；该风力发电系统的水泵的容积和水轮机的喷嘴都是定量的，确保整个水力传动系统的总阻力系数是恒定的，从而得到，水泵的驱动转轴的转速与风速之比恒定，即叶片的叶尖速比是恒定的，风力涡轮机对风能的转换效率，对应不同的风速都可以达到最高值。CN1023845ACCNN110238403502384053A权利要求书1/1页1.一种风能采集装置，包括立于地面上的圆筒式或衔架式塔身，其特征在于：所述塔身顶端背靠背地安装有两台独立运转的水泵，两水泵的驱动转轴的末端处各安装有一台风力涡轮机，所述两台风力涡轮机的旋转方向相反。2.根据权利要求1所述的风能采集装置，其特征在于：所述水泵为低转速柱塞泵，该低转速柱塞泵包括驱动转轴、安装在驱动转轴上的凸轮以及若干个沿驱动转轴的轴向和径向布置的柱塞，所述柱塞由凸轮驱动，使其能够在各自的缸体内做往复直线运动，所述缸体上安装有低压进水单向阀和高压出水单向阀。3.根据权利要求1或2所述的风能采集装置，其特征在于：所述水泵为定量泵。4.根据权利要求1所述的风能采集装置，其特征在于：所述塔身的顶端设置有一个可绕塔身回转中心偏航旋转的安装平台，所述安装平台为受控偏航旋转平台，所述两水泵固定在安装平台的上侧面。5.根据权利要求2所述的风能采集装置，其特征在于：两台低转速柱塞泵上的所有缸体上的高压出水口通过一定层级的汇流，最终汇流在一个汇流总管中，所述浮动连接套包括可以作相对360度转动的外套与内套，内、外套之间设置有密封圈，内、外套配合形成了浮动的中空管道，所述的汇流总管与可旋转的浮动连接套的内套固定连接，所述浮动连接套的外套固定在高压输水管道的上端部，所述高压输水管道设置在塔身内，直通到地面。6.一种风力发电系统，包括均匀分布在风电场中的风能采集装置，其特征在于：从每个风能采集装置的高压输水管道输送到地面的高压水流，经汇流后通入高压输水总管，所述高压输水总管末端设置有喷嘴，高压水流从喷嘴中喷射出来，以驱动水轮机旋转，水轮机再驱动发电机产生电能。7.根据权利要求6所述的风力发电系统，其特征在于：所述喷嘴为定量喷嘴。8.根据权利要求6所述的风力发电系统，其特征在于：所述高压输水管道系统中不设置压力控制与流速控制元件，所述水轮机的出水口经低压回流管路逐级连接至每个风能采集装置的水泵的低压进水口。9.根据权利要求6所述的风力发电系统，其特征在于：所述水轮机的出水口为敞开式，即与大气相通，所述低压回流管路上设置有吸程辅助回流泵。2CCNN110238403502384053A说明书1/5页一种风能采集装置及其风力发电系统技术领域[0001]本发明涉及一种风力发电设备，尤其是一种风能采集装置及其风力发电系统。背景技术[0002]风力发电是世界获取能源最重要的方式之一。随着地球的资源枯竭，人们获取能源的成本也越来越高。但是，风是太阳照射地球使空气流动自然产生的产物，风能严格来说是太阳能的一种产物。风能安全，清洁，资源丰富，取之不竭。最重要的是风能是一种永久性的大量存在的本地资源，可以为我们提供长期稳定的能源供应，它没有原料风险，更没有燃料价格风险，也不会产生碳排量。尽管风力发电的优点很多，但是，由于发电设备的局限，使得风力发电不能得到有、广泛的应用，尤其是由于发电系统的种种缺陷造成的发电效率不高，而设备成本投资大。目前，传统的风力发电设备只要存在的问题如下：1、传统的单涡轮风力发电机为