一种定位自浮式高空管道风力发电机组的制作方法

1.本发明涉及风力发电机技术领域，具体是指一种定位自浮式高空管道风力发电机组。


背景技术：

2.现有风力发电设备一般都是通过固定塔架将风力发电设备架设到塔架顶部。受多种因素限制，塔架高度目前只能达到100米左右，使风能利用受到限制，而且采用庞大的螺旋桨风动机结构，其庞大复杂的机电设备使制造、安装和维修很困难，转速很低的螺旋桨风动机难以实现对发电机的直接驱动。此外，在百米左右高度的低空风功率密度一般在100瓦/平方米的级别范围内，风力资源有限。
3.公开号为cn 103147924 a的专利公开了一种风力发电机，包括风力发电机组和捕风装置，采用的技术方案在于：所述的风力发电机组通过牵引绳悬挂在内部装有氢气或氦气的环形气囊上，环形气囊通过柔性绳由地面的卷扬机收放，捕风装置包括设于风力发电机组上方的螺旋桨和通过绳索固定在环形气囊中心处的风叶，牵引绳上还设有太阳能电池板，风力发电机组和太阳能电池板均通过输电缆与地面上的充电设备相连；虽然该申请将风力发电主要设备用环形气囊悬挂到高空，不受高度限制，可充分利用高空区域的风力资源。但是其缺乏方向控制装置，无法有效的使发电机一直处于动力发电状态，发电效果受限。所以，一种定位自浮式高空管道风力发电机组成为人们亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种可在高空使用并能够调整自身方向始终处于动力发电状态的定位自浮式高空管道风力发电机组。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种定位自浮式高空管道风力发电机组，包括气囊，所述气囊两端开口在其内部形成风道，所述风道内设有发电机组；所述气囊下部设有浮力调节器，所述浮力调节器下方设有自动风向调节盘；所述气囊后部设有自动风向调节尾翼，所述气囊顶部设有备用安全浮力气囊；所述气囊侧面底部设有连接地面的拉索，所述管道发电机通过电缆连接稳压器后向外部用电设备供电。
6.进一步的，所述气囊前端的开口为集风口，所述自动风向调节尾翼环绕设置于气囊后端的开口周围。
7.进一步的，所述集风口为内缩型口，其前端尺寸大于后端尺寸。
8.进一步的，所述发电机组包括发电管道、自动控风阀、管道发电机以及单向风力阀；所述发电管道环绕于风道内壁，所述自动控风阀设置于发电管道内的集风口一侧，所述管道发电机在发电管道内排列有若干个，所述单向风力阀设置于发电管道末端。
9.进一步的，所述备用安全浮力气囊通过吊装支架安装在气囊顶部，所述吊装支架与备用安全浮力气囊之间还设置吊装盘连接二者。
10.进一步的，所述气囊侧面设有拉索支架，所述拉索自拉索支架的底部四角连接至
地面，地下设置延伸至地面的固定桩，所述拉索底部连接固定桩。
11.进一步的，每根拉索一侧均设有备用拉索。
12.进一步的，所述稳压器为双储稳压/余能回收稳压器。
13.进一步的，所述气囊内部充有氦气，所述备用安全浮力气囊内部充有氢气。
14.进一步的，所述电缆采用超导电缆或银芯电缆。
15.本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过气囊与拉索的配合使风力发电机浮于高空，可充分利用高空的风能；通过转向结构调整风力发电机的朝向，使其始终处于动力状态，能够有效利用风能，提升发电效率。
附图说明
16.图1是本发明一种定位自浮式高空管道风力发电机组的主视图。
17.图2是本发明一种定位自浮式高空管道风力发电机组的侧视图。
18.如图所示：1、气囊，2、浮力调节器，3、自动风向调节盘，4、自动风向调节尾翼，5、备用安全浮力气囊，6、拉索，7、电缆，8、稳压器，9、集风口，10、发电管道，11、自动控风阀，12、管道发电机，13、单向风力阀，14、吊装支架，15、吊装盘，16、拉索支架，17、固定桩，18、备用拉索。
具体实施方式
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.下面结合附图对本发明一种定位自浮式高空管道风力发电机组做进一步的详细说明。
22.结合附图1-2，对本发明进行详细介绍。
23.一种定位自浮式高空管道风力发电机组，包括气囊1，气囊1两端开口在其内部形成风道，风道内设有发电机组；气囊1下部设有浮力调节器2，浮力调节器2下方设有自动风向调节盘3；气囊1后部设有自动风向调节尾翼4，气囊1顶部设有备用安全浮力气囊5；气囊1侧面底部设有连接地面的拉索6，管道发电机12通过电缆7连接稳压器8后向外部用电设备供电。
24.气囊1前端的开口为集风口9，自动风向调节尾翼4环绕设置于气囊1后端的开口周围；集风口9为内缩型口，其前端尺寸大于后端尺寸。
25.发电机组包括发电管道10、自动控风阀11、管道发电机12以及单向风力阀13；发电管道10环绕于风道内壁，自动控风阀11设置于发电管道10内的集风口9一侧，管道发电机12
在发电管道10内排列有若干个，单向风力阀13设置于发电管道10末端。
26.备用安全浮力气囊5通过吊装支架14安装在气囊1顶部，吊装支架14与备用安全浮力气囊5之间还设置吊装盘15连接二者；气囊1侧面设有拉索支架16，拉索6自拉索支架16的底部四角连接至地面，地下设置延伸至地面的固定桩17，拉索6底部连接固定桩17；每根拉索6一侧均设有备用拉索18。
27.稳压器8为双储稳压/余能回收稳压器；气囊1内部充有氦气，备用安全浮力气囊5内部充有氢气；电缆7采用超导电缆7或银芯电缆7。
28.本发明一种定位自浮式高空管道风力发电机组的具体实施过程如下：
29.浮力气囊1内充气体，以安全性较高的氦气为主，用以调整整体升降，其内置浮力调节器2，可用于气囊1浮力微调，顶部通过吊装支架14与吊装盘15安装备用安全浮力气囊5，备用安全浮力气囊5内充气体，以浮力较大的氢气为主，内置浮力调节器2，用以调整整体升降，该备用安全浮力气囊5在浮力过低或者气囊1漏气条件下启用。
30.在气囊1中部设置前后贯通的发电管道10，其前端开口为集风口9，在发电管道10前部设置自动控风阀11，中部排列若干管道发电机12、后端设置单向风力阀13；自动控风阀11可防止发电机过载及飞车，单向风力阀13可防止风力倒灌；管道发电机12通过电缆7连接稳压器8，该稳压器8可采用双储稳压/余能回收稳压器8，该电缆7采用超导电缆7或者银芯电缆7。
31.在气囊后部环绕其尾部设置自动风向调节尾翼4，同时在气囊底部设置自动风向调节盘3，保证集风口9正对来风方向。
32.在气囊1的侧壁设置拉索支架16，拉索6顶部连接该支架、底部延伸至地面与深入地下的固定桩17连接固定；拉索6设置四根分别位于气囊1的四角，同时每根拉索6旁设置一个备用拉索18，备用拉索18在主拉索6出现问题时启用。
33.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：包括气囊(1)，所述气囊(1)两端开口在其内部形成风道，所述风道内设有发电机组；所述气囊(1)下部设有浮力调节器(2)，所述浮力调节器(2)下方设有自动风向调节盘(3)；所述气囊(1)后部设有自动风向调节尾翼(4)，所述气囊(1)顶部设有备用安全浮力气囊(5)；所述气囊(1)侧面底部设有连接地面的拉索(6)，所述管道发电机(12)通过电缆(7)连接稳压器(8)后向外部用电设备供电。2.根据权利要求1所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述气囊(1)前端的开口为集风口(9)，所述自动风向调节尾翼(4)环绕设置于气囊(1)后端的开口周围。3.根据权利要求2所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述集风口(9)为内缩型口，其前端尺寸大于后端尺寸。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述发电机组包括发电管道(10)、自动控风阀(11)、管道发电机(12)以及单向风力阀(13)；所述发电管道(10)环绕于风道内壁，所述自动控风阀(11)设置于发电管道(10)内的集风口(9)一侧，所述管道发电机(12)在发电管道(10)内排列有若干个，所述单向风力阀(13)设置于发电管道(10)末端。5.根据权利要求4所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述备用安全浮力气囊(5)通过吊装支架(14)安装在气囊(1)顶部，所述吊装支架(14)与备用安全浮力气囊(5)之间还设置吊装盘(15)连接二者。6.根据权利要求5所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述气囊(1)侧面设有拉索支架(16)，所述拉索(6)自拉索支架(16)的底部四角连接至地面，地下设置延伸至地面的固定桩(17)，所述拉索(6)底部连接固定桩(17)。7.根据权利要求6所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：每根拉索(6)一侧均设有备用拉索(18)。8.根据权利要求1所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述稳压器(8)为双储稳压/余能回收稳压器(8)。9.根据权利要求1所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述气囊(1)内部充有氦气，所述备用安全浮力气囊(5)内部充有氢气。10.根据权利要求1所述的一种定位自浮式高空管道风力发电机组，其特征在于：所述电缆(7)采用超导电缆(7)或银芯电缆(7)。

技术总结
本发明公开了一种定位自浮式高空管道风力发电机组，包括气囊，气囊两端开口在其内部形成风道，风道内设有发电机组；气囊下部设有浮力调节器，浮力调节器下方设有自动风向调节盘；气囊后部设有自动风向调节尾翼，气囊顶部设有备用安全浮力气囊；气囊侧面底部设有连接地面的拉索，管道发电机通过电缆连接稳压器后向外部用电设备供电。本发明通过气囊与拉索的配合使风力发电机浮于高空，可充分利用高空的风能；通过转向结构调整风力发电机的朝向，使其始终处于动力状态，能够有效利用风能，提升发电效率。发电效率。发电效率。


技术研发人员：索莓婷
受保护的技术使用者：索莓婷
技术研发日：2023.03.25
技术公布日：2023/5/26