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水平轴一轴多级风车和扇门式自动回位型立轴风水车技术简介

2012-07-18 17:25
路过的码农
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  综上所述,水平轴一轴多级风车就是在这样的原理及背景下设计而成的,其技术特点和贡献就是突出了在风机设计上被人们忽视和麻痹了的空间采风的概念。

  技术的创造性构成方案与先进性:

  1. 本实用新型风车是在同一水平旋转轴上,安装至少二级以上的风轮组合。

  2. 每一级所安装的风叶数至少是3个风叶以上,每一级的 风叶数可以是相等的,也可以设计成从上风向的第一级3个风叶组合起,至下风向各级风叶组合数逐渐递增的结构形式。

  3. 本实用新型风车,可以是上风向结构或下风向结构,也可以 是上风向和下风向混合结构。

  4. 本实用新型风车,可以是圆柱形结构,也可以从上风向开始,至下风向各级风轮的直径逐渐递增的圆梯度结构。

  5. 本实用新型风车,在设计安装上,可以是顺时针旋转,也可以 是 逆时针旋转。

  根据本实用新型风车以上所包含的技术措施,本实用新型风车具有五项优越功能:

  1. 同传统的单级风车相比,以单机(一台风车)的功效进行考评,在 风轮采风面积相等的条件下,本实用新型风车,可以大量提高单机风车的采风功率。

  2. 因此,本实用新型风车能产生多项优越的经济指标。如在空间面积相等的条件下,同单级风车相比,可以提高采风功率,产生多的经济效益;在获得相等采风功率的条件下,同单级风车相比,可以节约空间面积和投资成本;在相同投资成本的条件下,同单级风车相比,可以得到大的采风功率,并显著节约空间面积。

  3. 本实用新型风车因其一轴多级,在采风运行中,有功率大、运行平稳的优势。

  4. 传统的水平轴单级风车,提高单机功率的主要途径,只能是增大风轮直径,给生产和技术上带来难题,使单机大功率开发受到限制。本实用新型风车从多级结构上解决了这一问题。

  5. 传统的水平轴单级风车,由于风轮直径大、风叶长,因此抗拒大风能力差,常有大风停机现象。风速利用范围窄,尤其是不能利用较高速风能,是一大缺陷。本实用新型风车可以相对改善这些缺陷。

  技术的市场及产业化前景:

  该专利项目在技术进步、经济效益、社会价值、市场及产业化前景、专利权保护管理等方面,都具有十分突出的优势。对此,简要介绍如下:

  1.技术进步的优势。本专利水平轴一轴多级风车,是在一个风车的水平轴上,安装至少两级以上的风轮组合。原来人们公认的在风轮扫风面积上的风机采风效率最高能达到59%,而传统的一轴单级风车在风轮扫风面积上的采风效率都在59%以下。一轴多级风车,在相同的风轮扫风面积和采风空间里,随着风轮级数的增加,采风效率就会相应提高,以至可以达到一轴单级风车的10倍左右。为什么一轴单级风车和一轴多级风车在采风效率上会有这么大差距呢?因为一轴单级风车采收的是没有轴向伸展空间的近似于平面的风能,我称之为“界面采风”。而一轴多级风车采收的是沿轴向伸展的所处空间内的风能,我称之为“空间——界面”采风。虽然一轴单级和一轴多级采风的界面是相等的(即风轮扫风面积是相等的),但一轴多级由于轴向结构的扩展,充分利用了所处空间内的风能,形成了空间采收风能的优势。总之,水平轴一轴多级风车是决定风能开发事业成败的关键技术,一轴多级取代一轴单级风车是风能开发历史的必然趋势。

  2.经济效益的优势。一轴多级风车和一轴单击风车相比,在经济效益上具有很多明显优势,主要的是:1.建设相同规模的风电场,可大量节约土地面积,减少开支;2.在相同土地面积上建厂发电,可以得到多倍的产品产出量,显著提高经济效益;3.对于风电设备制造商来说,一轴多级取代一轴单级,在保证风机发电功率不减的情况下,可以显著减少叶片长度,降低生产技术难度,降低生产成本,同时给运输、安装、维修等都带来了便利。

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